Was gibt`s Neues, Herr Galileo?

Transcription

Das Magazin von Carl Zeiss
Innovation
ISSN 1431-8040
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Was gibt’s Neues, Herr Galileo?
■ Schnelle Formen für Porsche
■ Online-Diagnose – Sicherheit in Minuten
■ Fotografische Ästhetik in Schwarzweiß
Vorwort
Optische Technologien
des 21. Jahrhunderts
Andreas Tünnermann
Prof. Dr. Andreas
Tünnermann ist Direktor
des Instituts für Angewandte Physik der FriedrichSchiller-Universität Jena,
Max-Wien-Platz 1,
07743 Jena.
Optische Technologien haben bereits vor Jahrtausenden
Eingang in das tägliche Leben der Menschen gefunden, der
Gebrauch des Spiegels ist schon in weit vorchristlicher Zeit
dokumentiert. Optische Instrumente trugen entscheidend
zum Verständnis unserer Welt bei; so nutzte beispielsweise
Galileo Galilei vor rund 400 Jahren bei seinen Beobachtungen des Himmels ein Linsenteleskop, Antony van
Leeuwenhoek entdeckte mit Hilfe eines einfachen
Mikroskops 1683 die Bakterien.
Methoden und Verfahren der Optik beeinflussen heute
unser Leben in einer Art und Weise, wie sie selbst vor wenigen Jahrzehnten noch unvorstellbar war. Dieser Einfluss
bleibt paradoxerweise oft „unsichtbar“, da der Einsatz optischer Technologien vielfach selbstverständlich ist; denken
wir nur an optische Systeme in Fotokopierern oder an
Infrarot-Fernbedienungen.
Die Bedeutung von Licht für unseren Alltag wird in den
nächsten Jahren weiter zunehmen. Glasfasernetze werden
neuartige Formen der Informations- und Kommunikationstechnik unterstützen, individuelle minimal-invasive
Therapieverfahren in die Medizin Eingang finden. Die
Beherrschung von Licht in allen seinen Eigenschaften – von
der Erzeugung über
dessen Führung bis
hin zur räumlichen
und zeitlichen Formung – wird für die
Technologien des nächsten Jahrhunderts bestimmend sein.
Man spricht daher schon heute vom 21. Jahrhundert als
dem Jahrhundert des Lichts. Und doch sind zahlreiche
Fragen in der Optik noch ungeklärt.
Ein Beispiel dafür ist die zuverlässige und effiziente Erzeugung von Laserstrahlung mit Emissionswellenlängen im
roten (630 nm), grünen (540 nm) und blauen Spektralbereich (450 nm) für die digitale Projektions- und Fototechnik. Obwohl die erstmalige Realisierung eines Lasers
nunmehr über 40 Jahre zurückliegt, sind die bislang aufgezeigten Lösungsansätze im Allgemeinen ineffizient und
außerordentlich komplex und damit für einen zuverlässigen
Langzeitbetrieb ungeeignet. Nach vier Jahrzehnten
Laserforschung kommt es aber noch immer zu überraschenden Umsetzungen des Laserkonzeptes. So zeigen
neuartige Lösungsansätze auf der Basis von frequenzkonvertierten Ultrakurzpuls-Lasern oder auch sogenannte UpConversion-Laser das Potenzial, zukünftigen Anforderungen der Nutzer gerecht werden zu können.
Ein weiterer Entwicklungsschwerpunkt sind Materialien
mit neuartigen optischen Eigenschaften, um die Ausbreitung und Wechselwirkung des Lichtes mit der Materie
steuern zu können.
Als ein Beispiel mag die optische Glasfaser dienen,
die bereits heute die Ausbreitung des Lichtes über Zehntausende von Kilometern erlaubt und damit die Nachrichtenübertragung revolutioniert hat und nichtsdestotrotz
einen Forschungsgegenstand bildet.
Auch die Darstellung künstlicher optischer Materialeigenschaften erscheint heute denkbar. Aus der Erkenntnis,
dass sich Photonen in speziellen Materialien – sogenannten
photonischen Kristallen – analog zu Elektronen in Kristallgittern verhalten können, resultieren neue potenzielle
Anwendungen. Die Herstellung solcher photonischer
Kristalle, die als ein-, zwei- oder dreidimensionale Geometrien auftreten, ist extrem kompliziert und erfordert den
Rückgriff auf ähnliche Hochtechnologien, wie sie in der
Halbleiterelektronik angewendet werden. Derartige Bauelemente werden in den nächsten Jahren sowohl als
miniaturisierte Versionen bekannter optischer Elemente als
auch durch die Implementierung ganz neuer optischer
Funktionen die optischen Technologien revolutionieren.
» Optik,
die Lehre vom Licht «
Bild:
Carl Zeiss gehört als Vertreter der Industrie zum
Lenkungskreis der
Deutschen Agenda
„Optische Technologien für
das 21. Jahrhundert“.
Beispiel für seine führende
Rolle auf diesem Gebiet
sind optische Systeme –
bestehend aus hochkomplizierten Objektiven
sowie Spektral- und
Polarisationsfiltern –
die die Europäische Weltraumagentur ESA bei der
Erprobung der optischen
Satellitenkommunikation
einsetzt.
2
Optische Technologien stehen an einer vergleichbaren technologischen und wirtschaftlichen Schwelle wie die konventionelle Elektronik Mitte der sechziger Jahre, als der
Schritt von den diskreten Bauelementen hin zu den
Mikrochips vollzogen wurde. Die optische Systemtechnik,
bei der konventionelle optische Funktionseinheiten zu einem System mit übergreifender oder vollständiger
Funktionalität integriert werden, bildet hierfür die technologische Plattform, wobei bislang volumenoptisch realisierte Funktionen durch planare Optik zu ersetzen sind. Die Beherrschung dieser Systemtechnik hat für nahezu alle
Bereiche einer modernen Volkswirtschaft weitreichende
Konsequenzen und kann nur in interdisziplinärer Zusammenarbeit unterschiedlichster Fachrichtungen erreicht
werden. Die Deutsche Agenda „Optische Technologien für
das 21. Jahrhundert“ führt Vertreter aus Industrie und
Wissenschaft im Jahrhundert des Photons zusammen,
deren gemeinsames Interesse in der Erarbeitung einer
Strategie zur Erschließung des wirtschaftlichen Potenzials
der Optik und Lasertechnik liegt.
Innovation 8, Carl Zeiss, 2000
Inhalt
Vorwort
Aus aller Welt
2
Optische Technologien des 21. Jahrhunderts
Prof. Dr. Andreas Tünnermann
Zeitenwende in New York
Volkmar Schorcht
Von Anwendern für Anwender
4
Schnelle Formen für Porsche
Uwe-A. Müller
Technik für rasende Bilder in Echtzeit
6
9
Für die Praxis
„Mission Impossible“ –
XMM-Newton beweist das Gegenteil
Wilhelm Egle
12
15
Cockpit für den Neurochirurgen
Frank Rudolph
Carl-Zeiss-Forschungspreis
Carl-Zeiss-Lecture
37
Award of Excellence
37
Fraunhofer-Preis
38
Auf den Punkt gebracht 38
36
Messtechnik für Renault 39
Mit den besten Empfehlungen
Brillante Bilder für Profis 39
39
Kurz berichtet
Start frei für neuen Messraum 40
Marktzulassung erteilt 40
Alles für präzises Messen
40
16
Einblicke in das Leben
18
Dr. Ronald Wendenburg, Sebastian Tille
Produktreport
Augenblicke
Fotografische Ästhetik in Schwarzweiß
Lee Johnson
20
Beschichtung nach Rezept
26
Dr. Markus Kuhr, Dr. Matthias Schiller
Lichtmikroskopie, Mikroelektronische Systeme,
Chirurgische Geräte 41
Spektralsensorik, Optronik-Systeme,
Fotoobjektive
42
Ferngläser/Zielfernrohre,
43
Augenoptik
28
Impressum
Innovation
Das Magazin von Carl Zeiss
Nummer 8, Juni 2000
„Innovation“ erscheint zweimal jährlich in deutscher und
englischer Sprache. Sie ist hervorgegangen aus der „Zeiss Information
mit Jenaer Rundschau“ (1992 bis 1996), vormals „Zeiss Information“
(1953 bis 1991) und „Jenaer Rundschau“ (1956 bis 1991).
Die Nummerierung der Ausgaben erfolgt fortlaufend, beginnend
mit 1/1996.
Herausgeber: Carl Zeiss, Oberkochen, und Carl Zeiss Jena GmbH,
Corporate Communication, Hans-Hinrich Dölle.
Redaktion: Dipl.-Phys. Gudrun Vogel (verantwortlich), Carl Zeiss Jena
GmbH, D-07740 Jena, Telefon (0 36 41) 64 27 70, Telefax (0 36 41)
64 29 41, E-Mail: g.vogel@zeiss.de und Dr. Hansjoachim Hinkelmann,
Carl Zeiss, D-73446 Oberkochen, Telefon (0 73 64) 20 34 08, Telefax
(0 73 64) 20 33 70, E-Mail: hinkelmann@zeiss.de, Deutschland.
internet: http://www.zeiss.de
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Aufträge • Kooperationen
Was gibt’s Neues,
Herr Galileo? 11
Service
auch nach Ladenschluss
30
Preise • Ehrungen
Online-Diagnose – Sicherheit in Minuten
Masken für perfekte Chips
Dr. Axel Zibold
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Brüssel zum Fühlen, Hören und Schmecken
Hugo Francq
3
Inhaltsverzeichnis, Impressum
Notizen aus Italien
Gestaltung: Marketingkommunikation, Carl Zeiss, Oberkochen.
Layout und Satz: MSW Aalen.
Druck: C. Maurer, Druck und Verlag, D-73312 Geislingen a. d. Steige.
ISSN 1431-8040
© 2000, Carl Zeiss, Oberkochen, und Carl Zeiss Jena GmbH, Jena.
Nachdruck einzelner Beiträge und Bilder nur nach vorheriger
Rücksprache mit der Redaktion und mit Quellenangabe.
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Bildnachweis: Wenn nicht besonders vermerkt, wurden die Bilder
von den Verfassern der Beiträge zur Verfügung gestellt bzw. sind
Werkfotos oder Archivbilder von Carl Zeiss.
Autoren: Falls nicht anders angegeben, sind die Verfasser der Beiträge
Mitarbeiter von Carl Zeiss und über die Redaktion zu erreichen.
Titelbild:
Am 10. Dezember 1999
startete der Röntgensatellit
XMM der Europäischen
Weltraumorganisation ESA.
An der Spitze der Trägerrakete ARIANE 5 flog
das XMM-Start-Logo –
zusammengesetzt aus
14 preisgekrönten Bildern
eines Zeichenwettbewerbsmit ins All. Carl Zeiss war
an der Realisierung der
Spiegeloptik für den
XMM-Satelliten beteiligt.
Siehe Beiträge:
Was gibt’s Neues, Herr
Galileo? Seite 11, und
XMM-Newton beweist das
Gegenteil, Seiten 12 bis 14.
Aufnahmen:
ESA.
Bild vierte Umschlagseite:
Deckengestaltung
des 40 Meter hohen
Vierungsturmes der
Kathedrale von Canterbury.
Hochauflösende Fotoobjektive von Carl Zeiss erfassen
den Detailreichtum in
höchster Brillanz und
Schärfe.
Aufnahme: Lee Johnson mit
Objektiv Makro-Planar®
2.8/ 100.
Siehe Beitrag:
Fotografische Ästhetik in
Schwarzweiß,
Seiten 20 bis 25.
3
Industrielle Messtechnik
Schnelle Formen für Porsche
Uwe-A. Müller
Der Name Porsche steht im Autobau
weltweit für höchste Qualität und
sportliches Design. Das moderne
Forschungs- und Entwicklungszentrum der Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG
in Weissach bei Stuttgart sorgt dafür,
dass dies auch in Zukunft so ist.
Koordinatenmessmaschinen von Carl
Zeiss liefern dazu einen wichtigen
Beitrag.
Dipl.-Ing. Uwe-A. Müller
ist als Leiter des Qualitätswesens Karosserie zuständig für die 3-D-Messtechnik im Forschungsund Entwicklungszentrum
der Dr. Ing. h.c. F. Porsche
AG in Weissach bei
Stuttgart.
Aufnahmen Seite 4:
Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG.
In der Automobilindustrie ist Design
heute neben technischen Innovationen und hoher Fertigungsqualität
zu einem entscheidenden Wettbewerbsfaktor geworden. Das gilt besonders für Porsche, dessen sehr charakteristisches Styling eng mit dem
Markenimage verbunden ist. PorscheStyling ist auch außerhalb der Autoindustrie international anerkannt und
vielseitig ausgezeichnet worden.
Am Anfang
steht das Modell
Um von den vielen kreativen Ideen der
Gestalter zu einer konkreten Modellauswahl zu gelangen, werden zunächst Automodelle im Maßstab 1 : 1
aus Plastilin gefertigt. Dies geschieht
schnell, zuverlässig und durch die Mithilfe flexibler 3-D-Messmaschinen von
Carl Zeiss. Die sogenannten Ständermessmaschinen SMM haben einen
sehr großen Messbereich, so dass
ganze Fahrzeuge bzw. Karosserien
leicht darin Platz finden. Von den jeweils zwei Ständern am Rand des
Messfeldes gehen Horizontalarme aus,
die mit unterschiedlichen Mess- oder
Bearbeitungsköpfen ausgerüstet werden können.
Zur Fertigung der Plastilin-Modelle
kommt ein Dreh-Schwenk-Fräskopf
zum Einsatz, der mit hoher Präzision
und Schnelligkeit nach den DesignerDaten aus der weichen Modelliermasse die neue Form des Fahrzeugs
fräst. Das Modell, das die Zustimmung der Entscheidungsgremien findet, wird dann detailliert vermessen, um CAD-Daten für die Konstruktion, die Prototypherstellung und
später auch die Produktion zu gewinnen. Dies geschieht mit denselben Zeiss 3-D-Messmaschinen, allerdings mit dem berührungslos messenden optischen Lasertastkopf OTM.
Die vielfältigsten Oberflächenformen
müssen hierbei erfasst werden. Fast
ausschließlich handelt es sich dabei
um Freiformflächen, d. h. beliebig geformte Oberflächen, die sich nicht
durch einfache geometrische Regelflächen beschreiben lassen. Das verlangt äußerst erfahrene Mitarbeiter
und eine sehr spezielle Software, wie
sie von Carl Zeiss mit HOLOS geliefert wird.
Vom Design
zur Produktion
Bild 1:
Das hochmoderne
Forschungs- und Entwicklungszentrum der
Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG
in Weissach bei Stuttgart.
Im Hintergrund das Testgelände.
4
Der Prozessablauf vom Design bis zur
Produktion ist keineswegs eine geradlinige Einbahnstraße. Heute umschreibt man mit „simultaneous engineering“ die Tatsache, dass zu einem
frühen Zeitpunkt Rückkopplungsschleifen gefahren werden, um vielfältige Änderungen und Verbesserungen
rechtzeitig einzuarbeiten, d. h., die Änderungen werden neu gefräst, modelliert und vermessen, und die digitalen
Arbeitsdaten der CAD-Konstruktion
zugeführt.
Das bedeutet, dass
die Messmaschinen
nicht nur einmal in
der Prozesskette eingesetzt werden, sondern praktisch permanent. Bei der stets
zunehmenden Flexibilität sowie den immer kürzer werdenden Zykluszeiten für
Bild 2:
Durch große Stellflächen
können die Ständermessmaschinen SMM ganze
Fahrzeuge aufnehmen.
Mit den Horizontalarmen
und deren Mess- oder
Bearbeitungsköpfen werden
selbst schwer zugängliche
Teile erreicht und hochgenau vermessen oder
bearbeitet.
Die Zukunft fährt mit
3a
einzelne Modelle bedingt dies einen
steigenden Bedarf an Messkapazitäten
und hochqualifiziertem Fachpersonal.
Bei Porsche gab es bereits 1986 eine
erste Messmaschine speziell für den
Einsatz bei Designaufgaben. Diese
wurde später durch eine SMM von
Carl Zeiss mit 24 m2 Stellfläche ersetzt. 1998 kam eine weitere SMM
mit sogar 36 m2 Stellfläche hinzu. Und
im kommenden Jahr wird eine dritte Großmessanlage von Zeiss den
angesprochenen Messbereich weiter
entlasten.
3b
und damit die richtigen Positionen für
spätere Einbauelemente sicherzustellen. Die Koordinaten von hunderten
von Bohrungen und Öffnungen werden vor allem mit dem Dreh-SchwenkTastkopf DSE an den SMM Messmaschinen von Zeiss schnell und exakt
vermessen. Dieser äußerst flexible
Tastkopf erreicht dabei selbst schwer
zugängliche Stellen der Karosserie. Für
die hier gefragten Punktmessaufgaben wird die speziell konzipierte
UMESS Software eingesetzt.
Eine so innovative Firma wie die
Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG hat die Zukunft permanent im Auge. Die ständige Erweiterung des Forschungs- und
Entwicklungszentrums in Weissach
belegt dies ebenso wie die kontinuierliche Erneuerung des Messmaschinenparks.
Die Modellbelegungszeit, d. h. die
Zeit, in der die Automodelle an den
Messmaschinen vermessen werden,
muss in Zukunft immer kürzer werden.
Hier bietet der gerade eingeführte
Laser-Scanner AutoScan von Carl
Zeiss einen weiteren qualitativen
Sprung. Bei Porsche wäre ein ganz
konkreter Wunsch für die nahe Zukunft, dass die vorhandenen Ständermessmaschinen SMM relativ einfach
auf diese neue Messtechnologie umgerüstet werden können. Für die weitere Zukunft verspricht man sich von
optischen Methoden das wesentliche
Potenzial für die schnelle Generierung
von immer mehr Messdaten.
Bilder 3a und 3b:
Unterschiedlichste Messund Bearbeitungsköpfe
geben den Messmaschinen
von Carl Zeiss hohe
Flexibilität für vielseitigen
Einsatz.
3a: Der Dreh-SchwenkFräskopf wandelt schnell
und präzise die DesignerDaten in konkrete
Plastilin-Modelle um.
3b: Berührungsloses
Vermessen mit dem LaserTriangulationstaster OTM.
Bilder 4a und 4b:
Die faszinierenden Formen
modernen Designs werden
vor allem von Freiformflächen umhüllt. Das sind
Oberflächen, die sich nicht
durch geometrisch einfache
Regelflächen beschreiben
lassen. Die Flächenmesssoftware HOLOS wurde
speziell zur Erfassung
solcher Flächen entwickelt.
Jede Karosserie
exklusiv
Im Porsche Forschungs- und Entwicklungszentrum Weissach werden die
beschriebenen Messmaschinen auch
zur Qualitätssicherung der fertigen
Karosserie eingesetzt. Aufgrund äußerst anspruchsvoller Qualitätsnormen
muss jede Karosserie einzeln vermessen werden, um z. B. die Funktionsund Spaltmaße genau zu überprüfen
5
Mikroskopie und Telekommunikation
Online-Diagnose –
Sicherheit
in Minuten
Wir alle erwarten im Bedarfsfall die
beste medizinische Versorgung. Das
trifft insbesondere dann zu, wenn es
um Lebenserhaltung und Lebensqualität geht. Oft sind die Voraussetzungen dafür direkt am Wohnort oder
in der nächstgelegenen Klinik nicht
gegeben. Bei einer Tumorerkrankung
kann in vielen Fällen erst bei oder nach
der Operation die Frage beantwortet
werden: gutartig oder nicht? Deshalb
ist es notwendig, noch während der
Patient in Narkose liegt, den Rat eines
Experten einzuholen, um über den
weiteren Verlauf der Operation zu
entscheiden. Doch nicht immer ist
ein Pathologe zur Gewebsuntersuchung an Ort und Stelle. Das kann
z. B. in entlegenen Gebieten in Alaska,
den dünnbesiedelten Staaten Skandinaviens, bei natürlichen Hindernissen durch hohe Gebirge, selbst
in Großstädten der Fall sein. Moderne Kommunikationstechnologien
und ferngesteuerte Mikroskope holen
Bilder 1 und 2:
Ein digitales mikroskopisches Übersichtsbild
vom präparierten
Gewebsschnitt wird aus
dem Labor online auf den
Bildschirm des Pathologen
übertragen.
die Kompetenz des Spezialisten über
große Entfernungen und zu jeder Zeit
zum Patienten.
Konsultation im Netz
Der Datenverbund von Instituten,
Diagnosezentren, Krankenhäusern
und Praxen mit leistungsfähigen
„Datenautobahnen“ und breitbandigen Telefonnetzen macht heute Telearbeiten möglich, auch in der Mikroskopie. Hier wird durch den schnellen
6
Austausch von Informationen und
mikroskopischen Bildern der Zusammenschluss von Experten zur sicheren
Diagnose möglich. Wissenschaftlich
interessante Fälle werden in Telekonferenzen mit den Fachkollegen direkt
am Mikroskop diskutiert. Das Netz
verlängert gleichsam die „optische
Konsultationsbrücke“ von Institut zu
Institut. Den bislang höchsten Anspruch an Qualität und Verfügbarkeit
findet die Telemikroskopie in der
sogenannten Online-Telepathologie.
Befund eine halbe
Stunde eher
Am Krankenhaus Elim in Hamburg hat
man mit der Telepathologie gute
Erfahrungen gemacht. Bei der Schnellschnittdiagnostik kooperiert das
Krankenhaus mit dem PathologieLabor der niedergelassenen Pathologen Prof. Dr. Niendorf und Prof. Dr.
Hampe, das etwa 10 Fahrminuten
von der Klinik entfernt ist. Bisher –
Verkehrsstaus nicht mitgerechnet –
Bild 3:
Eine einfache und übersichtliche Benutzeroberfläche bietet das System
Axiopath.
dauerte es von der Gewebsentnahme
bis zum Vorliegen des Ergebnisses in
der Abteilung für Gynäkologie etwa
40 Minuten – für den ehemaligen
Chefarzt der Geburtshilflichen und
Gynäkologischen Abteilung, PD Dr.
med. Herbert K. Pauli, zu lange. „Mit
Hilfe der Telepathologie ist es uns
gelungen, diese Zeit zu minimieren. Bis
zum Vorliegen des Schnellschnittergebnisses benötigen wir jetzt durch
die Telepathologie etwa 10 bis 15
Minuten und haben damit einen Status erreicht, der den besten Einrichtungen in unserem Lande entspricht.
Ein Mikroskop von Carl Zeiss erstellt
auf dem Monitor automatisch ein vollkommen scharfes Bild des Gewebes.
Das gleiche Bild erscheint im Pathologie-Institut auf dem angeschlossenen Bildschirm per ISDN-Leitung. Der
Pathologe kann mit seinem ‚virtuellen
Mikroskop‘ Ausschnitte, Details und
Übersichtsbilder darstellen, beurteilen
und gleichzeitig per Telefon dem Chirurgen vor Ort erklären. Das Verfahren
ist von überzeugender Qualität und
von großem Nutzen. Folgende Vorteile
hat der Einsatz der Telepathologie für
uns: Das Ergebnis der Untersuchung
liegt so rasch vor, als wäre der Pathologe im Haus. Die Narkosezeit für
die Patientinnen ist auf das kleinstmögliche Maß reduziert worden. Die
beteiligten Chirurgen lernen gleichzeitig sehr viel über das Gewebe und
setzen diese Erkenntnisse bei der Operation um. Die Kosten und Unwägbarkeiten des Gewebetransportes
entfallen.“
Friesach – Salzburg
und zurück
Das Deutsch-Ordens-Spital Friesach
nutzt als erstes Krankenhaus in
Österreich die Möglichkeiten der
Telepathologie. Damit entfällt der
bislang notwendig gewesene PKWTransport der Gewebsproben von
Friesach an die Pathologische Abteilung am LKH Klagenfurt. Der
ärztliche Leiter und Chefchirurg des
Spitals Friesach, Primarius Dr. Georg
Lexer, schätzt den Nutzen der neuen
Methodik hoch ein: „Die Telepathologie ist ein weiterer großer Schritt im
Sinne unserer Patientenorientierung.
Regionalspitäler verfügen in der Regel
über keine eigenen pathologischen
Einrichtungen, Gewebeproben werden zu einem entfernt gelegenen
Zentralkrankenhaus gebracht und dort
befundet. Von der Gewebsentnahme
und dem Vorliegen des Befundes
vergehen bis zu 50 Minuten. Der
Patient muss die Wartezeit meist im
Zustand der Anästhesie überbrücken.“
Bild 4:
PD Dr. med. Herbert K.
Pauli, ehemaliger Chefarzt
der Geburtshilflichen und
Gynäkologischen Abteilung
am Elim-Krankenhaus in
Hamburg, mit Mitarbeitern
am Telearbeitsplatz.
(Aufnahme: Bild Zeitung,
Beutner).
7
Bild 5:
Das Deutsch-Ordens-Spital
in Friesach, Kärnten, das
als erstes Krankenhaus in
Österreich über die Möglichkeiten der Telepathologie verfügt.
(Aufnahme: Werbeagentur
Fussi, Klagenfurt).
Bilder 6 und 7:
Telepathologie-System
von Carl Zeiss am DeutschOrdens-Spital Friesach.
Bild 6 (von links): Richard
Kernbeiss, Mitarbeiter von
Carl Zeiss Wien, Primarius
Dr. Georg Lexer, Spital
Friesach, UniversitätsDozent Dr. med. Adolf R.
Weger, Pathologisches Labor
in Salzburg, und MTA
Ingrid Lexer, Friesach.
(Aufnahmen 6 und 7:
E. Martins, Klagenfurt).
tausch der Gedanken. Für die Telepathologie, wo große Datenmengen
verschickt werden, benötigt man
heute noch eine gesicherte OnlineBildübertragung, wie sie die globale
Vernetzung über den ganzen Erdball
hinweg ermöglicht.
Mit dem je nach Ausbaustufe
manuell zu bedienenden oder voll
motorisierten Mikroskop, 3-CCD-Kamera in RGB-Bildqualität, einer speziell
entwickelten Software sowie einer
komfortablen Bildarchivierung wurde
ein flexibles und für die Bedürfnisse
dung von histologischen und zytologischen Bildern sowie Begleittexten
lässt sich problemlos über das Internet
durchführen. Auch für wissenschaftliche Diskussionsforen ist das Internet
ein geeignetes Medium zum Aus-
des Pathologen und der Klinik anpassbares System geschaffen.
Das modulare TelemikroskopieSystem Axiopath macht die OnlineTelepathologie schnell, effizient und
bequem.
Jetzt liegt in Friesach der Gewebebefund innerhalb weniger Minuten
vor. Und der Chirurg kann sofort die
weitere Vorgehensweise festlegen.
Derzeit ist das Ordens-Spital Friesach
über das neue System mit dem Labor
für Histologie und Zytologie in
Salzburg verbunden. Dr. Adolf Rickard
Weger schätzt als Pathologe die
moderne Technik sehr: „Ich kann die
Bilder betrachten und das Mikroskop
bedienen, Vergrößerungen schalten
und definieren, welcher Gewebsausschnitt zur Befundung wichtig ist,
obwohl ich in meiner Praxis in Salzburg
sitze.“ Einen weiteren großen Vorteil
der neuen Technologie sieht Dr. Weger
in der Möglichkeit, bei Unklarheiten
einen Kollegen zu konsultieren. „Eine
zweite Meinung einzuholen, ist grundsätzlich von Vorteil, da damit Fehlermöglichkeiten minimiert werden.
Bisher musste dazu der Postweg beschritten werden, und mehrere Tage
vergingen bis zum Eintreffen der
Antwort. Mit der Telepathologie kann
in Minutenschnelle ein Experte befragt
werden, egal, ob er in Stockholm sitzt
oder in New York”.
Technik mit Weitblick
Die Telepathologie eröffnet neue Möglichkeiten zum Arbeiten mit dem
Mikroskop in der Forschung und klinischen Praxis. Voraussetzung für dieses
neue Verfahren sind leistungsstarke
Mikroskope, wie das Axioplan®
8
2 imaging, die in allen Funktionen
von einem Computer aus steuerbar
sind. Neben der Beobachtung der
Objekte durch das Okular ist ein
Bildeinzug mit analoger Video-Kamera
oder mit Digitalkamera möglich. Wird
der Computer selbst vom Netz aus
fernbedient (Client-Server-Prinzip), so
ist eine Fernsteuerung des Mikroskops
jederzeit möglich.
Für die Übertragung der Informationen stehen je nach Anforderung
unterschiedliche Medien zur Verfügung. Die gelegentliche Übersen-
Mikroskopie – Mikrosystemtechnik
Technik für rasende Bilder
in Echtzeit
Miniaturisierung ist ein Zauberwort
unserer Zeit. Nicht nur die Chips mit
ihren Millionen Speicher- und Prozessorelementen werden mit atemberaubender Geschwindigkeit immer
kleiner und dichter gepackt. Auch
mechanische Systeme mit eigener
Dynamik erhalten in zunehmendem
Maße Mikrodimensionen. Bei diesen
MEMS (micro-electro-mechanical systems) ist allein die hochgenaue Herstellung eine extreme technologische
Herausforderung. Dazu kommt die
zentrale Frage über ihr Funktionsverhalten unter realen Einsatzbedingungen, über das man bisher oft recht
wenig wusste.
Das Verhalten der winzigen Druckköpfe, die in unseren Tintenstrahldruckern kleine Tintentropfen auf das
Papier spritzen, ist im Prinzip bekannt.
Aber viele Details des Prozesses kann
selbst der Experte oft nur ahnen,
obwohl gerade ihre Kenntnis vielleicht
zu einer Verbesserung des Gesamtsystems führen könnte.
Dasselbe gilt auch für Mikroschalter, die in Relais eine zentrale
Rolle spielen. Aus dem Makrobereich
sind uns Schalter in jeder Form und
Ausführung bekannt. Allerdings sind
bei dem Versuch, sie immer kleiner zu
fertigen, Probleme nicht ausgeschlossen, weil Material, Form und spezielle
Lösungsansätze für eine Mikrodimensionierung oft nicht geeignet sind.
An diese wie viele andere Mikrosysteme muss man sich experimentell
herantasten. Dafür wird zunächst ein
Prototyp gebaut und ein theoretisches
Modell über dessen voraussichtliches
Verhalten erstellt. Damit ist es möglich,
seine tatsächliche Dynamik zu beobachten und aus dem Vergleich mit
dem Modell Verbesserungen für ein
marktfähiges Produkt abzuleiten. Eine
Voraussetzung für diese Untersuchungen ist ein leistungsfähiges Beobachtungs- undMessinstrument,das gleichzeitig kleinste Strukturen sichtbar
machen und sehr schnell ablaufende
dynamische Prozesse auflösen kann.
Winzig klein
und blitzschnell
In der Abteilung für Mess-, Regel- und
Mikrotechnik der Universität Ulm ist
ein derartiges Höchstleistungs-Beobachtungssystem entwickelt und bereits sehr erfolgreich eingesetzt worden. Der zentrale Teil dieser speziellen
Ausrüstung ist ein Forschungsmikroskop Axioplan® 2. Die Flexibilität des
Systems, seine hohe Qualität und
Vergrößerungen bis 1 000x machen es
für die Aufgabe optimal. Da es bei den
zu untersuchenden Problemen um Dimensionen im 10-µm-Bereich oder
sogar darunter geht, muss selbst in der
DRS Hadland Ltd. angeschlossen. Diese wurde in Kooperation mit den
Ulmer Forschern vom britischen Spezialhersteller wesentlich umgebaut,
um zeitlich extrem hochaufgelöste
Sequenzen festhalten zu können. Das
vom Mikroskop in die Kamera übertragene Bild wird auf acht gleichartige
Bilder aufgeteilt. Diese 8 Kanäle werden dann extrem kurz hintereinander
abgefragt und liefern somit Bildsequenzen mit der bisher unerreichten
Zeitauflösung von 10 Nanosekunden
(10– 8 s).
Ebenfalls an die speziellen Aufgaben des Mikroskops angepasst wurde
die Hochleistungslichtquelle. Durch die
1
Bild 1:
Bildsequenz eines
Turbinenrädchens, das sich
in einem Luftstrom dreht.
Bildabstand 15 µs,
Aufnahmezeit 500 ns,
Durchmesser der Turbine
350 µm.
Bild 2:
Hochleistungsbeobachtungssystem für die Echtzeitkinematografie auf
der Basis eines Forschungsmikroskops Axioplan® 2
von Carl Zeiss.
2
Routine oft mit relativ hohen Vergrößerungen gearbeitet werden.
An den optischen Ausgang des
Mikroskops, der üblicherweise TV-oder
Foto-Kameras dient, ist in Ulm eine
Hochgeschwindigkeitskamera von
Bild 3:
Bildsequenz von Tropfen
eines Tintenstrahls.
Bildabstand 20 µs, Aufnahmezeit 1 µs, Abstand
zwischen Druckkopf und
Papier 500 µm.
9
3
Mikroskopie – Mikrosystemtechnik
entsprechende Modifikation einer
Xenon-Blitzlampe liefert diese auch bei
den notwendigen hohen Vergrößerungen und den extrem kurzen Belichtungszeiten noch genug Energie, um
die Aufnahmen gut auszuleuchten.
Bild 4:
Bildsequenz vom Schaltvorgang eines Mikrorelais.
Bildabstand 40 µs,
Aufnahmezeit 1 µs,
Abstand der Kontakte
bei geöffnetem Schalter
50 µm.
Aufnahmen:
Universität Ulm.
Extreme Experimente
Die Arbeitsgruppe an der Universität
Ulm nutzt dieses Hochleistungssystem
für Echtzeitkinematografie zur mikroskopischen Beobachtung des dynamischen Verhaltens vieler interessanter
Mikrosysteme. Das Verhalten unter
realen Einsatzbedingungen wird mit
den Modellvorstellungen und -rechnungen verglichen. Daraus ergeben
sich Erkenntnisse zur Optimierung der
Parameter dieser Mikroelemente.
Beim Tintenstrahldrucker geht es
dabei um Details des Prozesses, der für
die Farbtröpfchen sorgt. Weiterhin ist
die Tropfenbildung und dabei die Form
der Tröpfchen sowie ihr Abreißen
äußerst wichtig für einen schnellen
und sauberen Druck. Wenn man sich
vorstellt, wie schnell sich ein Druck-
4
Bild 5 :
Schematische Darstellung
des Beobachtungssystems.
kopf über das Papier bewegt, wird
verständlich, um welch kurze Zeiten es
sich hier handeln muss.
In einer weiteren Beobachtungsreihe dreht sich ein winziges Turbinenrad in einem Luftstrom mit rund
200 000 Umdrehungen pro Minute.
Hier können die Probleme und Besonderheiten, die gerade im Mikromaßstab und bei Verwendung der jeweiligen Materialien auftreten, klar beobachtet werden. In diesem konkreten
Fall war die Tiefenschärfe des Mikroskops so gut, dass auch ein 3-dimensionales „Taumeln“ des Rädchens erkannt
wurde. Diesen Beobachtungen folgen
detaillierte Auswertungen mit dem
Ziel, das Mikrosystem zu verbessern.
Das gleiche gilt für ein Mikrorelais,
bei dem das Schwingungsverhalten
des Schaltkontaktes beobachtet wurde. Hier gehen Materialparameter wesentlich ein, so dass konkrete Aussagen
über optimale Materialien für die
speziellen Funktionselemente abgeleitet werden können. Ähnliche Erfahrungen wurden auch bei Mikro-Schaltelementen für optische Fasern gemacht.
Die Entwicklung und Erprobung neuer Verfahren zur Modellidentifikation
und Hochgeschwindigkeitskinematografie für die schnelle und zuverlässige Qualitätssicherung bei Mikrosystemen wurden bereits ausgezeichnet. Professor Dr. Eberhard P. Hofer,
Leiter der Abteilung Mess-, Regel- und
Mikrotechnik der Universität Ulm, und
sein Mitarbeiter Dr.-Ing. Christian
Rembe erhielten in Anerkennung ihrer
Arbeiten den Landesforschungspreis
Baden-Württemberg 1999 für Angewandte Forschung. Dieser Arbeitsgruppe gehören außerdem Dipl.-Phys.
Claus Maier, Dipl.-Phys. Stefan aus
der Wiesche und Dipl.-Ing. Hermann
Brugger an.
10
Für die Praxis
Was gibt’s Neues, Herr Galileo?
In Vorbereitung des XMM-Starts
wurden von der ESA in den 14 Mitgliedsstaaten zwei Wettbewerbe ausgeschrieben: „Zeichne mir ein Teleskop“ für 8- bis 12jährige und „Was
gibt’s Neues, Herr Galileo?“ für 13 bis
15 Jahre alte Schüler. Wie erfolgreich
dieser Aufruf war, mit dem das
Interesse der jungen Generation für
den Weltraum geweckt werden sollte,
zeigte die enthusiastische Beteiligung
der Schulen.
Im Zeichenwettbewerb entwickelten die Kinder ihre eigenen Vorstellungen von einem Teleskop. Das aus
den preisgekrönten 14 Bildern bestehende XMM-Start-Logo flog an der
Spitze der ARIANE 5 mit ins All.
Im zweiten Wettbewerb sollten
die Schulklassen auf einer Seite ihre
Vision von der Astronomie und
den Nutzen für die Menschheit in
englischer Sprache – der Sprache der
ESA – darlegen. In den Texten kommt
die Überzeugung der jungen Leute
zum Ausdruck, dass durch die internationale Zusammenarbeit auf dem
Gebiet der Raumfahrt viel für die
Völkerverständigung und ein friedliches Miteinander getan werden kann.
Aber es werden auch Fragen ge-
stellt nach Urlaub auf dem Mond,
der Entdeckung außerirdischer Zivilisationen und der Möglichkeit, auf
fernen Planeten zu leben; Fragen,
auf die diese Generation vielleicht
Antworten findet. Unter der Adresse
http://sci.esa.int/xmm/competition/
winners/essays sind die ausgezeichneten Arbeiten nachzulesen.
Aus jedem Land wurde eine Schulklasse als Preisträger ausgewählt
und nach Kourou eingeladen, das
Guiana Space Center zu besichtigen
und hautnah die letzten Vorbereitungen des XMM-Starts zu erleben.
Ein dritter Wettbewerb „Sternenbeobachtung“ wurde für Jugendliche
im Alter von 16 bis 18 Jahren anlässlich der ersten XMM-Bildübertragung
initiiert. Hier gilt es, in Verbindung
mit XMM-Wissenschaftlern Beobachtungsvorschläge zu machen, aus denen die vier besten ausgewählt und
vom XMM-Team realisiert werden.
Bild:
Gewinner des ESA-Zeichenwettbewerbs vor dem
XMM-Start-Logo mit den
ausgewählten Zeichnungen.
Foto: ESA.
11
Für die Praxis
Weltraumtechnik
XMM-Newton beweist das Gegenteil
Wilhelm Egle
Dipl.-Phys. Wilhelm Egle
leitete bei Carl Zeiss die
XMM-Entwicklungs- und
-Fertigungsprogramme.
Bild 3a:
Ein XMM-PrototypMandrel nach der
Goldbedampfung
(Vorbereitung zur
Epoxidharz-Replikation).
Bild 2:
Die drei XMM-Spiegelmodule.
Der Röntgensatellit XMM der Europäischen Weltraumorganisation ESA
ist am 10. Dezember 1999 vom europäischen Weltraumbahnhof Kourou
(Franz. Guyana) mit einer ARIANE 5
Trägerrakete gestartet und erfolgreich
in seine vorgesehene Umlaufbahn um
die Erde gebracht worden. Das XMM
Röntgenteleskop liefert seit Anfang
des Jahres 2000 Aufsehen erregende
Bilder und Spektren von bisher unerforschten, weit entfernten kosmischen
Röntgenquellen, z.B. von Quasaren,
Neutronensternen, aktiven Galaxien
und solch rätselhaften Objekten wie
schwarzen Löchern.
Carl Zeiss hat aufgrund seiner langjährigen Erfahrungen bei der Entwicklung, Herstellung und Prüfung von
qualitativ höchstwertigen Röntgenoptiken, wie für ASTRO 8, ASTRO 4 /2
und ROSAT, wesentlich zur Realisierung der Spiegeloptik für das XMM
(X-ray Multi Mirror)-Teleskop beitragen
können.
Extrem leicht, extrem
glatt, extrem genau
Das optisch /mechanische DesignKonzept der drei XMM-Spiegelmodule unterscheidet sich grundlegend
vom Design-Konzept des deutschen
Röntgensatelliten ROSAT, für den Carl
Zeiss vor über 10 Jahren das Teleskop
geliefert hatte.
Während das ROSAT-Spiegelsystem
mit nur wenigen, nämlich vier dickwandigen, konzentrisch angeordne-
Bild 1:
Gesamtkonzept des XMMSatelliten. Hinter den drei
großen kreisrunden
Öffnungen befinden sich
die Spiegelmodule, das
Herzstück des Satelliten.
12
ten Zerodur® Spiegelschalen von 500
bis 800 mm Durchmesser nach bestmöglichem räumlichen Auflösungsvermögen (<3 Bogensekunden) strebte, verlangte das XMM-Design nach
einem möglichst großen Sammelvermögen mit einer Vielzahl extrem dünnwandiger Spiegelschalen, die möglichst dicht gepackt konzentrisch in
erfüllt werden konnten, gaben die
Wissenschaftler und Projektingenieure
der ESA dem XMM-Projekt den Spitznamen:„Mission Impossible“. Dass die
XMM-Mission schließlich doch realisiert werden konnte und ein voller
Erfolg zu werden verspricht – dazu hat
Carl Zeiss nicht unwesentlich beigetragen.
3a
einemDurchmesserbereich von 306 bis
700 mm untergebracht werden sollten. Die räumliche Auflösung eines
kompletten XMM-Spiegelmoduls mit
den 58 integrierten Spiegelschalen
war mit besser als 30 Bogensekunden
für Röntgenphotonen im Energiebereich von 0,2 bis 8,0 keV vorgegeben.
Außerdem durfte zu Beginn der
Entwicklung das Gesamtgewicht eines
XMM-Spiegelmoduls (3 Spiegelmodule
bilden das Herzstück des XMM-Teleskops) nicht mehr als 220 kg betragen, damit der Satellit mit der
ARIANE 4 Tägerrakete in seine stark
exzentrische 48-Stunden-Umlaufbahn
gebracht werden konnte.
Wegen der extremen
Anforderungen an die
XMM-Spiegeloptik
(Tabelle 1) und der
Ungewissheit, ob
und mit welchen
Technologien sie
Geforderte
Eigenschaften –
in Summe scheinbar
unlösbar
Im Sommer 1986 wurde bei Carl Zeiss
im Auftrag der ESA und in enger Zusammenarbeit mit dem Max-PlanckInstitut für Extraterrestrische Physik /
Garching (Prof. Trümper, Dr. Aschenbach, Dr. Bräuninger) eine erste Machbarkeitsstudie zur Herstellung von
dünnwandigen Leichtgewichtsspiegelschalen und von kompletten Spiegelmodulen für das XMM-Teleskop
begonnen. Das Ergebnis dieser Studie war für alle überraschend und
erfreulich: Das XMM-Design-Konzept
war tatsächlich realisierbar. Allerdings musste zuerst für die Fabrikation der dünnwandigen, leichtgewichtigen XMM-Spiegelschalen ein
von ROSAT völlig verschiedenes und
neues Herstellverfahren entwickelt
werden.
Gefordert war die Replikation der
Spiegelform und -oberfläche auf einen
geeigneten Spiegelträger unter Verwendung eines Abformkörpers (eng-
Bild 4a:
Ein XMM-FM-Mandrel
während der Formgebung
(Läpp-/Polierprozess).
Bild 4b:
Visuelle Kontrolle eines
mittelgroßen XMMMandrels während der
Endpolitur.
4a
3b
lisch „Mandrel“), der die exakte
Negativ-Form des Spiegels hat und
dessen Oberflächenrauigkeit möglichst besser als die des zu replizierenden Spiegels ist. Als mögliche Replikationsverfahren kamen infrage:
■
die Epoxidharz-Abformung auf
Kohlefaser-Verbund(CFK)-Trägern oder
■
die Nickel-Galvanoformung.
Carl Zeiss entwickelte in Zusammenarbeit mit Dornier die Epoxidharz /
CFK-Spiegeltechnologie (Bilder 3a und
3b), während im gleichen Zeitraum in
Italien die Nickel-GalvanoformungsTechnologie vorangetrieben wurde.
Die röntgenoptischen Tests der
Spiegelschalen wurden in der Testanlage PANTER des Max-Planck-Instituts
für Extraterrestrische Physik in München / Neuried (MPE) durchgeführt.
Die Epoxidharz /CFK-Spiegelschalen
konnten in der spezifizierten Formgenauigkeit und Oberflächenqualität
hergestellt werden, sie erfüllten zweifelsfrei auch die extremen Gewichtsvorgaben. Nach umfangreichen Xray-Tests hat die ESA letztlich die
Nickel-Galvanoformung als Basistechnologie für die Herstellung der XMM-
Flugspiegel gewählt. Der Grund für die
Absage an die Zeiss/Dornier-Technologie lag darin, dass die Epoxidharz /
CFK-Spiegelschalen nicht die erforderliche Langzeitstabilität im Vakuum erreichten. Ursache war das Schrumpfen
des Matrixmaterials der CFK-Spiegelträger infolge Wasserabgabe im Vakuum und das Welligwerden der
Spiegeloberfläche mit Nanometeramplituden.Allerdings musste die ESA
wegen des deutlich höheren Gewichts
der Nickelschalen auf die leistungsstärkere ARIANE 5 Trägerrakete für den
Start des XMM-Satelliten umsteigen.
Nach dieser Entscheidung konzentrierte sich Carl Zeiss auf die anderen
XMM-Entwicklungs- und -Fertigungsprogramme.
Spiegel nur so gut
wie Abformkörper –
also bestens
Nach der Entwicklung und Lieferung
der Mandrels für die XMM-SpiegelEntwicklungsprogramme (insgesamt
10 Prototyp-Mandrels) erhielt Carl
Zeiss von der ESA Anfang 1993 auch
den Auftrag zur Fertigung der XMMFlugmodell-Mandrels (Tabelle 2). Innerhalb von nur 3 1/2 Jahren wurden
alle 58 Mandrels gefertigt (Bild 4a) und
zur vollen Zufriedenheit der ESA nach
Italien (Media Lario) zur Herstellung
der XMM-Flugspiegel geliefert.
Die dort gefertigten Spiegelschalen
haben die X-ray-Tests in der MPETestanlage PANTER ausgezeichnet
bestanden, was nicht nur den hohen Standard der Nickel-Galvanoformungstechnologie demonstrierte, sondern auch die exzellente Qualität der
4b
Zeiss Mandrels eindrucksvoll unter
Beweis stellte – frei nach dem Motto:
eine Spiegelschale kann nur so gut
sein, wie der Mandrel, von dem sie abgeformt worden ist.
Die ursprünglich sehr gute Mikrorauigkeit der superpolierten Mandreloberflächen verschlechterten sich,
wie erwartet, mit den wiederholten
Spiegelabformungen (bis zu 10-mal!).
Während der Hochphase der XMMFlugspiegelproduktion hat Carl Zeiss
zahlreiche Mandrels überarbeitet bzw.
nachpoliert.
Bild 3b:
Eine replizierte CFK-Schale
wird nach der Trennung
vom Mandrel geprüft und
verpackt. Form und Oberflächenqualität des Mandrels sind auf die Innenseite
der CFK-Trägerschale mitte
einer dünnen Epoxidharzschicht übertragen worden.
Tabelle 1 :
Anforderungen an die XMMTeleskop- und -Spiegeloptiken.
XMM-Teleskop
Energiebereich der X-ray Photonen
0.2 bis 10 keV
Optimierter Energiebereich
2 bis 8 keV
Anzahl der Spiegelmodule
3
Effektive Sammelfläche bei 2 / 8 keV
4860 / 2070 cm2
Gesamtgewicht von 3 Spiegelmodulen
<660 kg
XMM-Spiegelmodul
Spiegelmodul Design
Wolter-1-Typ
Spezifiziertes Gesamtgewicht (Ziel)
220 (170) kg
Spezifizierte Auflösung (Ziel)
<30 (<15) ’’
Effektive Sammelfläche (2 / 8 keV)
1620 / 690 mm2
Bildfelddurchmesser
30 ’
Brennweite
7500 mm
Anzahl der Spiegelschalen
58
Spiegelschalen Durchmesser
306 mm bis 700 mm
Spiegelschalen Länge
600 mm
Wandstärke der Spiegelschalen
0.5 mm bis 1.2 mm
Radialer Schalenabstand
1.0 mm bis 3.0 mm
Spiegel Reflexschicht
Gold
Mikrorauigkeit der Spiegeloberfläche
<0.5 nm (RMS)
13
Für die Praxis
Weltraumtechnik
Tabelle 2 :
Hauptmerkmale der XMMFlugmodell-Mandrels.
Anzahl der FM Mandrels
Optisches Design
Brennweite
Mandrel Durchmesser
Mandrellänge
58
monolithische Wolter-1-Form
7500 mm
306 bis 700 mm
600 mm
Material
Kern
Oberflächenschicht
Gewicht
AlMg-Legierung
chemisch Nickel
90 bis 300 kg
Formgenauigkeit
Abweichung vom idealen Wolter-1-Profil
<1.8 ’’
Abweichung von der idealen Rundheit
<1.5 µm
50 % Energiekonzentration (im Fokus)
<6.0 ’’
Oberflächenqualität: Mikrorauigkeit
<0.4 nm (RMS)
Bilder 5a bis 5c:
Zwischen dem 19. und
25. Januar 2000, als die
Instrumente in Betrieb
genommen wurden,
sendete XMM-Newton
die ersten Bilder und
bewies damit seine
Funktionstüchtigkeit.
5a: Teil der großen
Magellanschen Wolke,
die einen Durchmesser von
über 20.000 Lichtjahren
hat und 160.000 Lichtjahre
von der Erde entfernt ist.
Das Bild zeigt Röntgenquellen unterschiedlicher
Temperaturen: Blau ist
die heißeste Region,
rot die kälteste. Von der
weiß-blauen bogenähnlichen Formation im
Zentrum waren bisher
nur Teile bekannt.
5b: HR 1099 ist
ein Stern der 6. Größenordnung. Über 100 Lichtjahre von der Sonne entfernt ist er gerade noch
mit dem bloßen Auge zu
erkennen. Seine enorme
Helligkeit im Röntgenlicht
verbirgt ein Doppelsternsystem. Die beiden Sterne
wirbeln in nur drei Tagen
umeinander, während unsere Sonne für eine Rotation
30 Tage braucht.
5c: Aus den Peaks des mit
dem Reflecting Grating
Spectrometer (RGS) aufgenommenen Spektrums
kann auf das Vorhandensein
verschiedener Elemente im
Sternsystem geschlossen
werden.
Fotos 1, 2, 4b und 5a bis 5c:
ESA.
14
Einzigartige
Messsysteme
Auch auf die Fabrikation der XMMSpiegelschalen trifft zu, dass für eine
gute Optik die zuverlässige Messung
ihrer Form eine Grundvoraussetzung
ist. Carl Zeiss hat im Auftrag der ESA
XMM
EPIC pn
MPE
offline
analysis
KD/30-Jan-2000
LMC
30 Dor
X-ray
colours
0.3 – 5.0 keV
5a
mehrere hochwertige und zum Teil
weltweit einzigartige Messsysteme
konzipiert, entwickelt, gebaut und
beim italienischen Spiegelhersteller in
Betrieb genommen. Es handelt sich
dabei um:
■ einen optischen Kollimator mit
750-mm-Beleuchtungsdurchmesser
zur Prüfung der FM-Spiegel und zur
Integration der Spiegelschalen in die
Flugmodelle der Spiegelmodule
■ eine hochgenaue 3-D-Koordinatenmessmaschine UPMC 1200 C, ausgerüstet mit einem optischen Messsystem (Rodenstock RM 600) zur
berührungslosen Vermessung der
Form der Spiegelschalen
■ ein Interferometer-System DIRECT
100 /Micromap Promap zur hochauflösenden Vermessung der Oberflächenqualität (Welligkeit und Mikrorauigkeit) der Spiegelschalen
■ ein hochauflösendes Messsystem
(Micromap Promap) zur Vermessung
der Oberflächenqualität (Mikrorauigkeit) der Mandrels
■ ein Nomarski-Mikroskop zur qualitativen Prüfung der polierten Mandrel-Oberflächen.
Auch die zur Analyse der Messdaten und Bewertung der optischen
Qualität notwendige Auswertesoftware entwickelte und lieferte Carl
Zeiss. Mit dieser Ausrüstung konnten
die besten Spiegelschalen ausgesucht
und in die drei XMM-Flug-Spiegelmodule integriert werden.
In Newtons
Fußstapfen treten
Die ESA gab der XMM-Mission zu
Ehren des berühmtesten Wissenschaftlers der Welt den Namen Isaac
Newtons. Das Röntgenteleskop heißt
nun XMM-Newton-Observatorium. Sir
Isaac Newton (1642 – 1727), der auf
den Gebieten der Mathematik, Optik
und Physik die Grundlagen für die moderne Wissenschaft legte, hat einen
großen Einfluss auf die theoretische
und praktische Astronomie. „Wir haben diesen Namen gewählt, weil Sir
Isaac Newton der Mann war, der die
Spektroskopie entwickelte, und XMM
ist eine Spektroskopie-Mission“ erklärte Prof. Roger Bonnet, Wissenschaftsdirektor der ESA. „Der Name Newton
assoziiert den fallenden Apfel als
Symbol der Gravitation, und ich hoffe,
dass wir mit XMM eine große Anzahl
Schwarzer Löcher finden werden, die
ja mit der Gravitationstheorie verbunden sind. Es konnte keine bessere
Wahl für den Namen der Mission geben.“
Carl Zeiss hat mit seinen Entwicklungen und Produkten den Bau
der XMM-Spiegelsysteme ermöglicht
und somit die „Mission Impossible“
Wirklichkeit werden lassen. Im Juni
2000 wird nach Kalibrierung der
wissenschaftlichen Instrumente mit
den regulären wissenschaftlichen Beobachtungen begonnen.
RGS spectrum of HR 1099
300
Order -1
250
200
150
100
50
0
10
5b
15
20
25
30
Wavelength in Angstrom
35
5c
Für die Praxis
Halbleitertechnik
Masken für
perfekte Chips
Axel Zibold
Der ständig wachsende Bedarf nach
mehr Information und schnellerer
Übertragung treibt die Mikroelektronik-Industrie zu noch dichter gepackten elektronischen Bauelementen mit
immer kleiner werdenden Strukturen.
Speichermedien und Prozessoren,auch
Chips genannt, weisen mittlerweile
Strukturen mit Abmessungen im Bereich von 100 nm (ein Zehntel Mikrometer) auf – ein Trend, der bereits seit
Jahren anhält und dessen Ende nicht
abzusehen ist. Hier muss auch die
Qualitäts- und Prozesskontrolle mithalten.
Für die Massenproduktion der Chips
setzt die Industrie optische LithografieVerfahren ein. Dabei werden die winzigen Strukturen in einen strahlungsempfindlichen Fotolack, den Resist,
auf den Waferscheiben abgebildet.
Dies geschieht in Wafersteppern durch
Belichtung einer sogenannten Maske,
auf der meistens die gewünschten
Strukturen um ein 4faches größer
als später auf dem Chip mit einem
Elektronenstrahlschreiber eingeprägt
sind. Bis zur kompletten Strukturierung eines Chip werden zum Teil über
20 verschiedene Masken benötigt. Auf
einem Wafer befinden sich mehrere
hundert Chips. Die einzelnen Masken
können tausende Male in der Produktion eingesetzt werden.
Drum prüfe, wer
tausendfach belichtet
Defekte in den Masken werden auf die
Chips übertragen und führen zu deren
fehlerhaften Funktion. Was es für die
Produktivität und die Kosten bedeutet,
wenn dies erst nach ein paar Tausend
unbrauchbarer Chips festgestellt wird,
ist leicht einzuschätzen.
Neuartige komplexe Masken, wie
zum Beispiel Phasenmasken, ermöglichen noch kleinere Dimensionen auf
den Chips. Bei solchen Masken wächst
aber auch das Risiko fehlerhafter
Strukturen bei gleichzeitiger dramatischer Erhöhung der Herstellkosten
einer einzelnen Maske. Um so wichtiger ist es, die Masken vor ihrem Einsatz
in der Massenproduktion auf ausreichende Abbildungsfähigkeit, „Printability“, zu prüfen.
Bedingungen
wie in der Realität
Das Mikrolithografie-Mikroskopsystem MSM erlaubt zusammen mit der
Aerial Image Measurement Software
AIMS™, die Maske schnell und einfach zu testen, und zwar unter den
gleichen Bedingungen, wie sie real im
Waferstepper vorliegen. Dazu gehört
eine entsprechend hochauflösende
Optik und der Einsatz von Licht immer
kürzerer Wellenlänge. Das MSM 100
für Wellenlängen des DUV (248 nm)
sowie der i-Linie (365 nm) und das
MSM 193 für eine Wellenlänge von
193 nm werden weltweit in Maskenhäusern und deren Labors in der Halbleiter-Industrie eingesetzt. Das MSM
ist das einzige System, das ohne mathematische Simulation die „Printability“ von Maskenstrukturen nachweisen kann und somit direkt zuverlässige, aussagefähige Ergebnisse liefert.
Produktionskontrolle –
je eher, desto besser
Die bisherigen Systeme waren vor
allem für Forschungs- und Entwicklungsaufgaben konzipiert. Das neue
Mikrolithografie-Simulationsmikroskop AIMS™ fab eignet sich für die
Qualitätskontrolle von Masken bereits
in einem frühen Stadium des Herstellungsprozesses. Der Durchsatz ist
aufgrund der vollautomatisierten Einstellung der Parameter sehr hoch.
Unabhängig von der Art der Masken
kann entweder die DUV-Wellenlänge
oder die i-Linie genutzt werden. Für
den Fall, dass eine Maske repariert
werden soll, können in das AIMS™
fab vorher ermittelte Defektkoordinaten eingegeben und gezielt die
kritischen Stellen angefahren werden.
Damit ist eine schnelle und einfache
Beurteilung der Abbildungsqualität
vor und nach der Reparatur und letztendlich der Verwendbarkeit der teuren
Maske möglich. Ein weiterer Vorteil
des neuen Systems ist, dass der Operator am AIMS™ fab die Prozessparameter Wellenlänge, numerische
Apertur und Kohärenzgrad des Lichtes
entweder so wählen kann, wie sie
im Waferstepper verwendet werden,
oder so ermitteln, wie sie für die
Produktion der Chips optimal sind.
Eine Serie von hochvergrößerten Aufnahmen mit einer hochempfindlichen
UV-Kamera bei verschiedenen Fokuslagen ergibt einen tiefen Einblick in die
Qualität der Maske. Beleuchtungsstärke versus Defokus liefert wichtige
Informationen und gestattet dem
Operator, den größten erlaubten Prozessbereich, d.h. die Toleranzgrenzen,
zu bestimmen, ohne dass dabei wertvolle Waferstepperzeit verloren geht.
Zur weiteren Analyse können die
aufgenommenen Bilder in kommerziell erhältliche Software-Programme
zur Resist-Simulation eingelesen werden, um die Messungen mit lithografisch erzeugten Strukturen auf dem
Wafer direkt vergleichen zu können.
Bild 1 :
MikrolithografieSimulationsmikroskop
AIMS™ fab zur Inspektion
und Reparatur-Kontrolle
bei der Produktion von
Masken und Wafern.
Hintergrund:
Maske zur Waferherstellung
unter dem Inspektionsmikroskop.
Dr. Axel Zibold ist
Produktmanager im
Geschäftsbereich
Mikroelektronische
Systeme bei Carl Zeiss.
Bild 2:
3-D-Intensitätsdarstellung
von „Kontaktlöchern“ auf
einem Chip.
Ihre Ausprägung bestimmt
die spätere Leitfähigkeit
des Bauelements.
15
Für die Praxis
Medizintechnik
Cockpit für den Neurochirurgen
Frank Rudolph
Dipl.-Phys. Frank Rudolph
ist Produktmanager
im Geschäftsfeld Neurochirurgische Geräte
bei Carl Zeiss.
Bild 1:
Surgical Tool Navigator
STN Navigationssystem
von Carl Zeiss.
In der Mikrochirurgie ist das Operationsmikroskop heute mehr und
mehr integraler Bestandteil des Gesamtsystems Operationssaal mit all
seinen Wechselwirkungen und Vernetzungen inklusive der Einbindung des
Chirurgen selbst. Daraus ergeben sich
z.T. sehr spezielle Anforderungen an
dieses wichtige Hilfsmittel für den
operierenden Arzt.
Mehr Sicherheit zum
Wohle des Patienten
Gerade die Neurochirurgie wird geprägt vom Einsatz neuester Technologien und Verfahren, um dem
Chirurgen ein Höchstmaß an Ergonomie, Information und Sicherheit für
seine tägliche Arbeit zu geben. Warum
ist das so wichtig?
Das Kernproblem in der Neurochirurgie besteht in der möglichst
sicheren und vollständigen Entfernung
von verschiedenartigen Tumoren (hirneigene Tumore bzw. Metastasen anderer Tumoren). In schwierigen Fällen
ist dies oft je nach Art, anatomischer
Lage und Größe des Tumors eine Gratwanderung zwischen Erhaltung einer
optimalen Hirnfunktionalität (Lebensqualität) einerseits und der möglichst
vollständigen Tumorresektion (Folgeoperationen durch Rezidivbildung,
Lebenserwartung) andererseits. Der
Chirurg muss hierbei basierend auf der
präoperativen Diagnostik, der intraoperativen Kommunikation mit dem
Pathologen und seiner Erfahrung entscheiden, wieviel Gewebe er entfernen kann und darf.
Navigierte
Neurochirurgie und
Neuroendoskopie
Bild 2:
Neuromikrochirurgischer
Eingriff mit einem Neuroendoskop.
Aufnahme:
Neurochirurgische Klinik
der Johannes-GutenbergUniversität Mainz.
16
Vor jedem Eingriff hat sich der Neurochirurg neu mit der aktuellen Operationssituation (Zugang zum Tumor,
Lagerung des Patienten, einzusetzende Geräte und Instrumentarium, …)
auseinanderzusetzen. Unterstützung
für seine anspruchsvolle und schwierige Arbeit brachten hier in den letzten
Jahren zwei besonders vorteilhafte
neue technische Lösungen.
Die Untersuchungen des Patienten
vor der Operation, z.B. mit Computeroder Kernspintomographie, liefern individuelle Daten, die der Chirurg mit
einem leistungsfähigen Computer so
aufbereiten kann, dass z.B. während
der Operation die augenblickliche Position der eingesetzten chirurgischen
Instrumente Millimeter genau im
3-D-Modell des Patientengehirns auf
einem Monitor angezeigt wird. Das
dafür bei Carl Zeiss entwickelte System
Surgical Tool Navigator STN gibt
dem Chirurgen eine höhere Sicherheit
beim Eingriff (Bild 1).
Minimalinvasive chirurgische Methoden haben stark an Bedeutung zugenommen, auch in der Neurochirurgie. Bei speziellen endoskopischen Anwendungen erwartet man durch eine
geringe Gewebetraumatisierung bessere Operationsergebnisse
und
schnellere Heilung. Es
gibt aber auch Fälle, in
denen der gleichzeitige
Einsatz eines Endoskops und eines Operationsmikroskops notwendig ist, z.B. zur Aufklärung
komplizierter anatomischer
Situationen, zur sicheren Kontrolle des
Eingriffes
oder
einfach zum „um
die Ecke“ Schauen, um tiefer gelegene, mit dem Operationsmikroskop nicht mehr direkt sichtbare Strukturen
aufzuklären (Bild 2).
Beide Lösungen haben, für sich betrachtet, ihre Vorteile und
bieten dem Anwender
wichtige zusätzliche
Hilfen und Informationen. Sie sind jedoch
auch mit zwei großen Nachteilen verbunden: umfangreiche
Gerätetechnik, Monitore und Kabel in einem dadurch immer
enger werdenden Operationssaal sowie die
Ablenkung des Neurochirurgen von seiner konzentrierten Arbeit mit
dem Operationsmikroskop durch denBlick
Für die Praxis
Medizintechnik
vom Mikroskopokular weg auf die
zusätzlichen Monitore. Dies kann in
einer schwierigen Phase des Eingriffs
kritisch sein, weil der direkte Blickkontakt zum mikrochirurgischen Operationsfeld mit den eingesetzten Instrumenten verloren geht.
Daten online im Blickfeld des Chirurgen
Der Chirurg soll alle wichtigen Informationen, ähnlich wie ein Pilot auf den
Anzeigeinstrumenten in seinem Cockpit, „online“ zur Verfügung haben.
Im System OPMI® Neuro / NC4
(Bilder 3a und 3b) bilden Mikroskop
und neurochirurgisches Navigationssystem eine Einheit. Mit der Integration eines monochromatischen
Displays in das Operationsmikroskop
kamera, das in hochaufgelöster Farbqualität im Okular eingespiegelt wird.
In diesem Fall schließt gleichzeitig
ein synchrones Shuttersystem den
optischen Strahlengang des OPMI®
Neuro, wobei wahlweise der
Strahlengang im linken Okular
offen bleiben kann. Dadurch
ist die gleichzeitige Sicht
mit dem linken Auge
Ziel der Weiterentwicklung mikrochirurgischer
Systeme ist die
Vermeidung der
beschriebenen
Nachteile.
Bild 4:
Das neue Dateneinspiegelungssystem bietet dem Arzt
erweiterte Online-Informationsmöglichkeiten:
z.B., wie hier gezeigt,
Zielpunkte und Konturen
(grün) für die Navigation,
das von einer Endoskopkamera aufgenommene Bild
und Computerbilder einer
Navigationsworkstation.
4
Bilder 3a und 3b:
OPMI® Neuro
MultiVision/NC 4
System.
werden dem Neurochirurgen im rechten Mikroskopokular zusätzliche Informationen in das Sehfeld eingespiegelt
und der Operationsszene überlagert.
Damit hat er immer die Daten im Blickfeld, die er sonst nur durch den häufig
ablenkenden Blick zum Monitor erhalten konnte (Bild 4).
In einem weiteren Schritt wurde
nun das Videobild einer Endoskopkamera in das Operationsmikroskop eingebunden. Damit sind Navigation und
Video funktionell und ergonomisch im
OPMI® vereint. Möglich wurde diese
neue Funktionalität durch ein neuartiges SVGA LC-Mikrodisplay (Bild 5), das
anstelle des bisher verwendeten monochromen CRT (Kathodenstrahl)-Monitors im OPMI® Neuro MultiVision
eingesetzt wird.
Eine intelligente Ansteuerelektronik, die sicher und bequem über den
Fußschalter (Handgriff) des Mikroskops bedient wird, ermöglicht das
einfache Umschalten zwischen dem
mikroskopischen anatomischen Bild
(mit oder ohne überlagerten Navigationsdaten) und dem Videobild der
gleichzeitig eingesetzten Endoskop-
5
Bild 5:
Größenvergleich des im Mikroskop integrierten SVGALC-Mikrodisplay mit einem
Kugelschreiber.
auf das Objekt und mit dem rechten
Auge auf das Videobild der Endoskopkamera möglich.
Mit dem System OPMI® Neuro
MultiVision/NC 4 von Carl Zeiss hat
der Neurochirurg erstmals ein vollintegriertes System zur Verfügung, das
ihn seinem Ziel der besseren und sicheren Tumorentfernung ein großes
Stück näher bringt. Es verhilft ihm zu
höherer Konzentration durch weniger
Ablenkung, mehr Informationen und
damit größerer Sicherheit letztendlich
für den Patienten.
17
Für die Praxis
Lichtmikroskopie
Einblicke in das Leben
Ronald Wendenburg, Sebastian Tille
Dr. Ronald Wendenburg
und Dipl.-Ing. Sebastian
Tille sind Produktmanager
für Laser Scanning Mikroskopie bei Carl Zeiss.
Die Familie der Laser Scanning Mikroskope von Carl Zeiss hat Zuwachs
bekommen. Neue Gerätevarianten des
mit seinen innovativen und flexiblen
Scanningstrategien bekannten LSM510
bieten noch mehr Vorteile und Möglichkeiten für die Untersuchung lebender Objekte. Mit dem kleinen Bruder
LSM 5 PASCAL kann man kostengünstig in die hochqualitative konfokale Fluoreszenzmikroskopie einsteigen.
komplette Farbstoffspektren in einer
definierten zellulären Umgebung erfassen zu können, steht beim LSM 510
zusätzlich ein Spektrometer zur Verfügung. Damit sind Rückschlüsse auf
die Lokalisation des Farbstoffes und
die konkreten Umgebungsbedingungen sowie Messungen von Zuständen
in der Zelle möglich.
Dynamik in der Zelle
Sollen Transportprozesse in einzelnen Zellen, Protein-Wechselwirkungen
in allen Raumrichtungen oder die
Entwicklung eines Embryos verfolgt
werden, ist der neue 4-D-Scan richtig.
Hier werden komplette Bildstapel über
die Zeit aufgenommen und ausgewertet. Der hohe Grad der Automatisierung erleichtert die Beobachtung.
Proteine bekennen
Farbe
Bild 1:
Nieren-Zellen (Opossum)
mit 3facher Fluoreszenzmarkierung. Multitracking
von DAPI: DNA (blau),
eGFP: PSD-95-Protein
(grün) und Alexa 543: Actin
(rot). Präparat: Dr. Klöcker
und Prof. Dr. J. Peter
Ruppersberg, Institut für
Physiologie der EberhardKarls-Universität Tübingen.
Bild 2:
Insulinoma-Zellen der
Ratte. VIP-Rezeptor gefärbt
mit eGFP (grün), Zytoplasma mit DsRed (rot).
Präparat /Aufnahme:
Dr. Carsten Grötzinger,
Universitätsklinikum
Charité, HU Berlin.
Bild 3:
Doppel-Fluoreszenz (FITC/
Rhodamin) und DIC.
Präparat /Aufnahme :
Dr. Atomi, University of
Tokyo.
Bild 4:
Eizelle vom Rind.
Actinfilamente gefärbt mit
Alexa 488, Multiphotonenanregung 770 nm, konfokaler Schnitt in 70 µm Tiefe.
Präparat: Dr. Catherine
Corolan, Nat. Univ. of
Ireland, Galway, Phys. Dept.
18
Die Vielfalt der in der biomedizinischen
Forschung eingesetzten fluoreszierenden Proteine (GFP, eGFP und Mutanten) nimmt zu. Um hier die Übersicht zu behalten und das Durchbluten
(Überlagern der Fluoreszenzen einzelner Kanäle) zu vermeiden, wird beim
LSM 510 mit einer neuen Methode
– dem Multitracking – gearbeitet
2
3
1
(Bild 1). Die Farben sind damit bei
Multifluoreszenzanwendungen eindeutig zuzuordnen. Zwei- und Dreifachmarkierungen mit dem kürzlich
eingeführten DsRed (rot fluoreszierendes Protein) erweitern die Kenntnisse
über Protein-Protein-Wechselwirkungen, viele Stoffwechselprozesse und
mehr (Bild 2). Multitracking liefert
aussagekräftige und brillante Bilder selbst bei schwachen Färbungen,
da die gesamte Emissionsenergie der
Fluoreszenzen genutzt wird. Um
4
Für die Praxis
Lichtmikroskopie
Bild 5:
Neuronales Netzwerk einer
Küchenschabe, markiert
mit GFP. Präparat/Aufnahme: Dr. Ito, National
Institute of Basic Biology
Lab, Okasaki.
Punktgenaue
Treffer
Physiologische Fragestellungen erfordern meist die genaue Auswahl des
Zellareals, das beobachtet werden soll.
Bis zu 99 simultane ROIs (Regions of
Interest) ermöglichen dies pixelgenau
und beliebig geformt. So ist die Bildaufnahme, quantitative Analyse, Spektrenmessung oder Probenbeeinflussung durch Laserbestrahlung (Uncaging, Bleaching, FRAP) in genauen
Grenzen und ganz gezielt möglich.
Schonende
Photonen
Viele lebende Präparate vertragen Bestrahlung mit ultraviolettem Licht nicht
ohne Schädigung. Sie reagieren mit
mutagenen Effekten, schwerwiegenden Zellveränderungen oder Absterben. Das LSM 510 NLO nimmt durch
Multiphotonenanregung der Fluoreszenzmarker besondere Rücksicht auf
solche empfindlichen Objekte. Höchste Probenschonung bei maximaler
Eindringtiefe, geringe Phototoxizität,
echte dreidimensionale Selektivität
und minimierte Autofluoreszenzanregung zeichnen die Methode aus
(Bild 4). Es stehen verschiedene Kurzpuls-Laser im Infrarotbereich zur
Verfügung.
möglicht das Scannen entlang jeder
beliebig gekrümmten Freihand-Linie,
wobei die Kalzium-Konzentration
quantitativ gemessen und OnlineBerechnungen simultan durchgeführt
werden können.
Laser Scanning wird
persönlich
Für einzelne Anwender und kleine
Arbeitsgruppen, die sich mit Zell-, Entwicklungs- oder Neurobiologie (Bild 5),
Genetik oder Pathologie beschäftigen
und auch Laser Scanning Mikroskope
nutzen wollen, gibt es das LSM 5
PASCAL (Bild 6). Mit maximal zwei
Fluoreszenzkanälen und zusätzlichem
Transmissionskanal (für simultane Aufnahme von DIC-Kontrastbildern, Bild 3)
ist es für einen weiten Bereich von biomedizinischen Fragestellungen eine
preiswerte Alternative zum LSM 510.
Zur Verfügung steht bewährte Technik
ohne Kompromisse in Bezug auf Fle-
xibilität, einfache Bedienung und
höchste Bildqualität. Der Anwender
kann sich auf hohe Sensitivität und
schonende Behandlung der Proben
verlassen, wobei auch hier das Multitracking eine authentische Visualisierung der Vorgänge in Zellen und Gewebe garantiert.
Bild 6:
Das LSM 5 PASCAL,
der kostengünstige Einstieg
in die hochqualitative
konfokale Fluoreszenzmikroskopie.
Schnelligkeit
ist Trumpf
Die Signalübertragung auf Neuronen
ist ein wesentlicher, wenn nicht der
wichtigste Prozess in der Neurobiologie. Eine große Rolle dabei spielt
der Austausch von Kalzium-Ionen
zwischen den Zellen. Die Erfassung
derartiger schneller Vorgänge ist für
deren Erforschung Voraussetzung.
Die Kombination des LSM 510 NLO
mit dem „fixed stage“ MikroskopStativ Axioskop® 2 FS MOT ermöglicht simultanes konfokales Imaging
und elektrophysiologische Ableitungen. Der sogenannte Spline-Scan er-
19
Augenblicke
Hochleistungsobjektive
»Je
Blick von Langdon Cliffs
über die Straße von Dover
nach Calais. Nach drei
Jahren häufigen Nachfragens beim Wetterdienst
Dover fuhr der Fotograf
dann doch auf gut Glück
los und erwischte mit dem
2. September 1997 nach
Aussage der Einheimischen den klarsten Tag seit
1995. Selbst an Sonnentagen kann man wegen des
starken Dunstes meist
nichts sehen. Durch die
Kombination Tiefrot-Filter
und Polarisationsfilter ist
das Foto sogar besser als
der visuelle Eindruck mit einem
7 x 42 Fernglas.
Die Entfernung
(Luftlinie) Dover–
Calais beträgt
ca. 40 km.
(Objektiv
Tele-Tessar®
4.0/200,
Rot- und Polarisationsfilter).
20
detailreicher, des
» Je detailreicher, desto wertvoller.«
25
Das griechisch-orthodoxe
Kloster Sankt Georg in
Wadi Kelt (West-JordanLand) ist ca. 1.500 Jahre alt.
Das tief eingeschnittene
Tal liegt in einer vollkommen vegetationslosen
Hochebene, die einer
Mondlandschaft gleicht.
Nur das Tal bietet ganz
unten etwas Wasser.
Entfernt man sich vom
Talrand, wird das Tal
unsichtbar, man sieht darüber hinweg. Das Kloster
stammt aus einer Zeit
vor den großen Schismen,
als es weder Katholizismus
noch Evangelismus gab.
Die gesamte Kirche war
damals orthodox.
(Sonnar® 4.0/180).
Fotografische Ästhetik in Schwarzweiß
One Tree Hill, Feigenbaum
in Neuseeland.
Diese Bäume sind im
ganzen Südpazifik-Raum zu
finden und stehen in fast
allen Stadtparks. Oft gibt
es keinen normalen Stamm,
sondern die Wurzeln gehen
unmittelbar über dem
Boden in Äste über.
(Distagon® 4.0/ 50).
Vierungsturm der
Kathedrale Canterbury.
Man blickt vom Kirchenschiff in den ca. 40 Meter
hohen Turm. Das Raumgefühl ist noch größer als
bei deutschen Kathedralen,
bei denen es keine nach
unten offenen Vierungstürme gibt. Die Aufnahme
dauerte ca. 2 Minuten, in
denen mehrere Leute durch
das Bild liefen. So ist der
weißliche Schleier im
dunklen Türdurchgang die
Spur einer Besucherin im
hellen Kleid.
(Distagon® 3.5/15, 25 ISO,
Blende 11).
21
Kompromisslose
Fotografie
von Lee Johnson
Lee Johnson, Provincialstraße 99, 53859
Mondorf am Rhein,
ist für ein Maschinenbauunternehmen im Bereich
Kundenbetreuung tätig.
Die Stadt Namur liegt in
Wallonien, dem französischsprachigen Teil
Belgiens. An dem Stadtbild
hat sich in den vergangenen
70 Jahren nichts geändert.
Die wenigen Neubauten
sind fast immer im konventionellen Stil errichtet
worden. Namur wirkt wie
eine klassische europäische
Stadt, die der Architektur
der Gegenwart entgangen
ist.
Der passionierte Fotograf Lee Johnson
fotografiert mit Kleinbild- und Mittelformatkameras ausschließlich schwarzweiß, fast immer auf hochauflösendem Film-Material (25 ISO) und immer
mit Stativ. Sein Ziel ist kompromisslose
Schärfe, höchster Detailreichtum,
höchster Informationswert. Er sagt von
sich, eine ausgeprägte Abneigung gegen „Schnappschüsse“ und „Action“Fotografie zu haben. Die Fotografie der
Zeit um 1900 mit ihren großformatigen
Kameras und der damit verbundenen
zeitaufwendigen, sorgfältigen Arbeitsweise war für ihn der Höhepunkt der
Fotografie überhaupt. Sie überlieferte
uns äußerst detailreiche, wertvolle Bilddokumente jener Epoche.
Lee Johnson beschreibt seine
Grundhaltung so: „Das technisch perfekte Foto eines langweiligen Motivs
finde ich interessanter als das technisch schlechte Foto eines interessanten Motivs.“
Um die angestrebte fototechnische
Perfektion mit ihrem hohen Detailreichtum in seinen Aufnahmen zu
erzielen, ohne schwerfällige Großformatkameras verwenden zu müssen, benutzt Lee Johnson durchweg
hochauflösende Filme der Empfindlichkeitsklasse 25 ISO und Optiken von
Carl Zeiss. Mit 4fach lichtempfindlicheren Filmen der populären Klasse
100 ISO ist die von ihm angestrebte
Schärfe schon nicht mehr zu erreichen.
Ein spezieller Vorteil der SchwarzweißFotografie ist es, dass mit einer Kombination aus Rot- und Polarisationsfilter gearbeitet werden kann. Diese
Filterkombination ermöglicht es, den
störenden, Kontrast mindernden Einfluss von Dunst weitestgehend zu
eliminieren. Das Resultat sind klare,
detailreiche Fernsichten, wie sie in der
Farbfotografie nicht erreichbar sind.
Die Belichtungszeiten können dabei –
selbst im hellsten Sonnenschein – um
die 1/4 Sekunde liegen. Ein sehr zuver-
lässiges Stativ ist also unverzichtbar,
und eher statische Motive bieten sich
an, maximalen Detailreichtum überhaupt zu erreichen.
Bei Anwendungstests im Hause
Zeiss sind mit den von Johnson gern
verwendeten Weitwinkel-Objektiven
F-Distagon® 2.8 /16 und Distagon®
3.5 /15 an Kleinbild-Spiegelreflexkameras bei voller Öffnung Detail-Auflösungen von 200 Linienpaaren pro
Millimeter auf 25-ISO-Film erzielt worden. Zum Vergleich: Übliche Schnappschuss-Fotografie erreicht selten mehr
als 30 Linienpaare pro Millimeter. Für
Johnson erfüllt die Fotografie zwei
Hauptfunktionen:
Weitere Informationen
zur praktischen Leistungsfähigkeit von Zeiss Objektiven enthält „Camera
Lens News“ (CLN),
eine englischsprachige
Informationsschrift des
Geschäftsbereichs Fotoobjektive, die in loser
Folge erscheint.
CLN kann direkt von
den Zeiss Internetseiten
www. zeiss.de / f oto
heruntergeladen werden
und ist auch im Abonnement kostenlos erhältlich.
Sie hält für den Fotografen seine
Vergangenheit, sein selbst Erlebtes für
immer fest.
■ Mit einer Serie guter Aufnahmen
eines Objektes besitzt man das Objekt
in einem gewissen Grade. Je detailreicher, desto wertvoller.
■
23
Augenblicke
Hochleistungsobjektive
Der Blick von oben auf
Los Angeles (Kalifornien)
wurde durch ein optisch
schlechtes Flugzeugfenster
(3fach-Verglasung aus
Glas/Kunststoff /Kunststoff) und bei voller
Blendenöffnung aufgenommen. Das Foto zeigt trotzdem noch gute Schärfe.
24
Dieser Flugzeugmotor
vom Typ „Wright“ der
Modellserie „Cyclone“
im Deutschen Museum
in München ist der stärkste
in Großserie gebaute
Sternmotor: 2 x 9 Zylinder,
3400 PS Dauerleistung,
54,9 l Hubraum, 1580 kg
Gewicht. Bei der Aufnahme
stand der Motor ganz im
Dunkeln mit starkem
Gegenlicht. Selbst im
Sucher war er kaum zu
erkennen bzw. scharf zu
stellen. Deshalb wurde zwischen die Zylinder eine
brennende Taschenlampe
gelegt und darauf fokussiert. (Distagon® 4.0 /50,
Belichtung bei Blende 11
ca. 4 Minuten, zusätzlich
18 Aufhellblitze).
Augenblicke
Vergütete Brillengläser
Beschichtung nach Rezept
Markus Kuhr, Matthias Schiller
Dr. Markus Kuhr ist bei
Schott Glas Mainz verantwortlich für die Produkttechnik Beschichtung der
Zentralen Forschung und
Technologieentwicklung.
Der Augenoptiker bestellt heute eine
Brille, und morgen ist sie fertig – noch
dazu eine leichte Sportbrille mit Kunststoffgläsern, die bruchfest, entspiegelt
und kratzfest sind. Unmöglich? Weit
Das PICVD-Verfahren war ursprünglich
von Schott für die Herstellung von
Glasfasern entwickelt und später bei
Schott Auer, Bad Gandersheim, für die
Beschichtung von Kaltlichtreflektoren
für Halogenleuchten zur Produktionsreife gebracht worden. Carl Zeiss bekundete schon früh sein Interesse, mit
diesen Beschichtungs-Verfahren auch
Brillengläsern auf den Leib zu rücken.
Es galt, sie mit einer Hartschicht kratzfest zu machen und anschließend mit
Bild 2:
High-TechSchichtsystem
„CARAT®“: Schicht
für Schicht ein
Spitzenglas.
Clean Coat
Super-Entspiegelung
aus 6 Schichten
Haftvermittlerschicht
Hartschicht
Grundglas:
Clarlet 1.5
Clarlet 1.6
Clarlet 1.67
Dr. Matthias Schiller
leitet bei Carl Zeiss
die Abteilung TechnologieBeschichtung.
Bild 1:
Substrate auf dem Weg in
die Reinigungsanlage.
gefehlt. Schott und Zeiss sind auf dem
besten Weg, mit der PICVD-Beschichtungstechnik beide Ziele zu erreichen
und damit zwei Fliegen mit einer
Klappe zu schlagen: Brillengläser aus
Kunststoff, in Einzelplatz-Beschichtungen hergestellt. Neben SCHOTT GLAS
und Schott Auer ist auch der Kunde,
Carl Zeiss, ganz in die Entwicklung mit
einbezogen.
2
Bild 3:
Mit einer„CARAT®“Beschichtung wird
die Reflexion
pro Glasfläche von
ca. 4 % auf 0,6 %
reduziert.
Wellenlänge [nm]
7
Hilfe einer weiteren Schichtstruktur zu
entspiegeln. Zu diesem Zweck werden
in einer Reaktionskammer die Beschichtungsmaterialien mit kurzenMikrowellenpulsen zu chemisch äußerst
reaktiven Komponenten zertrümmert.
Die physikalischen Bedingungen in der
Kammer – Temperatur, Gasmischung
und Prozessdruck – sind in weiten Bereichen regulierbar. Diese Parameter
bieten die Möglichkeit, Zusammensetzung und Dicke der Beschichtung zu
wählen.
Plus bei KunststoffOberflächen
Bald schon zeigten sich gleich mehrere
Vorteile dieser „Behandlung“. Zum
einen ist der Energieeintrag bei der
Beschichtung sehr gering. Diese Eigenschaft erlaubte es, auch Brillengläser aus Kunststoff für eine Verarbeitung „ins Auge zu fassen“. Weil die
26
Substrate beim PICVD-Verfahren nur
einer vergleichsweise geringen Hitze
ausgesetzt sind, schmilzt der Kunststoff nicht. Aspekte wie Gewichtsersparnis, Bruchsicherheit oder eine
variable Farbgebung machen Brillengläser aus Kunststoff gegenüber ihren
mineralischen Pendants attraktiv.
Allerdings sind Kunststoffoberflächen sehr anfällig für Kratzer. Im Gegensatz zu den mineralischen Brillengläsern sind die Kunststoffvarianten daher auf eine schützende Hartschicht angewiesen. Diese besteht im
Wesentlichen aus Siliziumdioxid, das in
Kratzfest
und entspiegelt
Reflexion pro Glasfläche [%]
Mit dem PICVD-Verfahren von SCHOTT
GLAS steht Carl Zeiss vor einem Durchbruch bei der Beschichtung von Kunststoffbrillengläsern. Antireflex-, Hartund Pflegeschicht lassen sich in einem
Arbeitsgang aufbringen. Darüber hinaus ermöglicht die Einzelplatzbeschichtung eine flexible Fertigung auf
Rezept.
400
450
500
550
600
650
700
750
6
5
4
Clarlet ® 1.5
3
2
1
Clarlet ® 1.5 CARAT ®
0
3
der PICVD-Anlage aufgebracht wird.
Die Tücke liegt aber – wie immer – im
Detail. Reines Siliziumdioxid besitzt im
Vergleich zum Kunststoffsubstrat
einen stark voneinander abweichenden Ausdehnungskoeffizienten. Ohne
den Zusatz verschiedener Ingredienzen aus der organischen Chemie
würde die etwa zwei Tausendstel Millimeter dicke Schutzschicht sofort abplatzen. Bei korrekter Wahl der Inhaltsstoffe hingegen erfüllt die Beschichtung sogar eine Doppelfunktion: Sie
schützt vor Kratzern und dient als
Haftvermittler für die darauf aufbauende Antireflex-Schicht. Diese wiederum besteht aus bis zu sechs sich
abwechselnden Lagen Silizium- und
Titandioxid mit insgesamt 300 Millionstel Millimeter Dicke. Den Abschluss des Beschichtungspakets bildet
eine Pflegeschicht (Clean Coat) mit
Wasser und Schmutz abweisenden
Eigenschaften.
Bilder 4a und 4b:
Vergleich nicht beschichteter (4a) und beschichteter
(4b) Kunststoffbrillengläser.
Bilder 5a bis 5c:
Nachteile nicht entspiegelter
Brillengläser: Aufgrund
des Brechzahlunterschiedes
zwischen Luft und Glas
ergeben sich Reflexionen.
4a
Schnell und flexibel
Der entscheidende Vorteil des PICVDVerfahrens ist hiermit schon angedeutet: Die Hartschicht, die Antireflexund die Pflegeschicht lassen sich in ein
und demselben Arbeitsgang aufbringen. Damit entfällt das ansonsten notwendige mehrstündige Einbrennen
der auflackierten Hartschicht und der
sich anschließende Wechsel in eine
weitere Anlage zum Beschichten. Kosten- und Zeitersparnis sind die angenehme Folge, denn die gesamte
Prozedur dauert nur wenige Minuten.
Das alles sind Voraussetzungen, die
eine solche Anlage gegenüber den
üblichen Produktionsweisen wirtschaftlich machen. Verbunden mit der
Tatsache, dass jedes Kunststoff-Brillenglas einzeln beschichtet wird, bietet
4b
5a: Für den Brillenträger
sichtbare Reflexe.
Die Pilotanlage ist fertig – damit steht
den Brillen-Spezialisten von Carl Zeiss,
die an der Entwicklung direkt beteiligt
sind, auch unmittelbar ein Instrument
zur Verfügung, ein flexibles Beschichtungssystem zügig an ihre Rezeptfertigung anzupassen. Denn durch den
Austausch der verantwortlichen Wissenschaftler ist das Know-how bereits
weitgehend transferiert – auch diese
Zeitersparnis sichert einen Wettbewerbs-Vorsprung.
5b: Für den Brillenträger
sichtbare Hornhautreflexe.
sich die Möglichkeit der raschen Fertigung auf Rezept. Bei bisherigen Antireflex-Beschichtungsverfahren müssen erst Chargen von 100 bis 120 Gläsern angesammelt werden, die dann in
einer Anlage mit einer identischen
Beschichtung versehen werden. Anschließend gilt es, die Brillengläser
nach den optischen Spezifikationen,
also entsprechend der Sehschwächen
der künftigen Träger, zu sortieren. Diesen logistischen Aufwand verringert
die Einzelplatz-Beschichtung dagegen
enorm und verkürzt die Gesamtdurchlaufzeiten um bis zu einen Tag.
Bild 6:
Durch Reflexionsmessungen am Mikroskop
wird geprüft, ob die
gewünschte Entspiegelung
erreicht wurde.
Wassertropfen
5c: Für einen Gesprächspartner sichtbare Reflexe.
Wassertropfen
Clean Coat
Entspiegelungsschicht
Brillenglas
Entspiegelungsschicht
Brillenglas
Bild 7:
Wirkungsweise der
Pflegeschicht „Clean Coat“,
die Wasser und Schmutz
abweist.
27
Augenblicke
Online-Service für Augenoptiker
Service auch
nach Ladenschluss
Bild 1 (unten):
Thomas Stein, einer der
beiden Geschäftsführer von
Optik Schmetterer in Prien.
Wie kommt das Brillenglas in die
Fassung? Partner zur Beantwortung
dieser Frage ist üblicherweise der
Augenoptiker. Denn er bestellt seine
Brillengläser beim Hersteller und erhält
diese „rohrund“. In seiner Werkstatt
schleift er sie dann auf die jeweilige
Form der ausgesuchten Brillenfassung
zu. Präzisionsarbeit, bei der es auf
zehntel Millimeter und genaue Passform ankommt.
Mit Hilfe moderner Technik und
Kommunikationsmedien kann dieser
aufwendige Prozessschritt nun ausgelagert werden. Mit
einem sogenannten
„Tracer“, einer Ma-
Seit Anfang 2000 bietet Carl Zeiss
diesen Service im Rahmen des Zeiss
Partner-Netzes seinen AugenoptikKunden in Deutschland an. Weitere
Länder in ganz Europa werden in
den kommenden Monaten angeschlossen. Gründe zum Mitmachen
gibt es viele, auch wenn keiner der
angeschlossenen Optiker auf seine
„… nach Ladenschluss
nicht mehr in
der Werkstatt stehen …“
„Endlich
mehr Zeit für
den Kunden !“
Bilder 2 und 3:
Dirk Brune, (links) und
Dieter Gerking (2.v.l.
und Bild oben rechts),
Geschäftsführer von Sieg
Optic Brune & Gerking
GmbH in Herford, hier
beim Besuch des Formrandungsservice-Zentrums
im Brillenglaswerk Aalen,
sind mit dem Ergebnis
des neuen Service sehr zufrieden: „Endlich abends
nach Ladenschluss nicht
mehr in der Werkstatt
stehen müssen. Auftragsspitzen, Urlaubs- und
andere Fehlzeiten unserer
Mitarbeiter können mit
diesem Service problemlos
aufgefangen werden.
Für uns war die Entscheidung zugunsten dieses
Service einfach.“
28
schine, die die Innenform des Brillenfassungsrandes innerhalb knapp einer Minute exakt vermisst,
werden die zur Randbearbeitung notwendigen Daten ermittelt und per Datenfernübertragung
an Carl Zeiss gegeben. In einer eigens
dafür eingerichteten Werkstatt im
Brillenglaswerk von Carl Zeiss in Aalen
wird anhand dieser Daten das bestellte
Brillenglas „in Form gebracht“ und
erst anschließend an den Augenoptiker versendet. Dieser braucht die
Gläser dann nur noch in die Fassung
einzusetzen – fertig.
Die hochpräzisen Industrieschleifmaschinen bei Carl Zeiss bewältigen
diese Arbeit dabei wesentlich schneller
als die Werkstattmaschinen des
Augenoptikers und, vor allem bei
komplizierten Gläsern, oft mit höherer
Qualität. Gerade bei hohen Dioptrienzahlen ist z.B. der Facettenverlauf
formschöner.
eigene Werkstatt ganz verzichten
möchte. Zu eng ist diese Arbeit mit
dem Berufsbild des Augenoptikers
verknüpft. Aber dennoch – die ersten
angeschlossenen Kunden sind begeistert. Maximilian Schmetterer, Geschäftsführer von Optik Schmetterer in
Prien am Chiemsee, beschreibt seine
ersten Erfahrungen so: „Beeindruckend war die hohe Qualität der
gerandeten Gläser, schon mit der
ersten Lieferung. Anfangs waren wir
speziell, was das angeht, skeptisch,
heute muss ich sagen, hier kann, vor
allem bei komplizierten Gläsern, unsere eigene Arbeit nicht mithalten.“
Aus aller Welt
Von den Vertriebsgesellschaften
Notizen
aus Italien
Italien ist nicht nur wegen seines
Klimas, seiner Kulturschätze und seiner Gastronomie ein beliebtes Reiseland, es ist auch zusammen mit anderen großen Wirtschaftsnationen wie
Deutschland, Frankreich und Großbritannien ein bedeutender Faktor in
der Europäischen Gemeinschaft und
der Weltwirtschaft.
Produkte von Carl Zeiss gab es in
Italien schon lange vor der Jahrhundertwende. So war z. B. die berühmte
Stazione Zoologica von Neapel seit
ihrer Eröffnung 1873/74 fast ausschließlich mit Zeiss Mikroskopen ausgerüstet. Ihr Gründer und langjähriger
Leiter, Anton Dohrn (1840 – 1909)
erwarb auch sehr viele Instrumente
von Carl Zeiss, um sie dann in Italien
weiterzuverkaufen.
Von Mailand
nach Arese
Mit der industriellen Expansion der
Unternehmen der Carl-Zeiss-Stiftung
vor hundert Jahren nahmen die Geschäftsverbindungen zwischen italienischen Kunden und Zeiss zu. Diese
machten bald, im Interesse der Kundennähe, die Schaffung einer dauerhaften Zeiss Präsenz in Italien notwendig. Als günstigster Standort für
diese Niederlassung in Italien bot sich
die Stadt Mailand an, wo im April
1911 die erste Filiale am Piazza del
Duomo 19 gegründet wurde. Nach
häufigem Wechsel der Vertretungen
öffnete am 22. Juni 1948 die kleine
Niederlassung in Mailand ihre Pforten,
die sich im Verlauf der folgenden
50 Jahre zu einem modernen Vertriebsunternehmen entwickelte. Heute sorgt es in Italien unter dem Namen
Carl Zeiss S.p.A. für den Vertrieb und
den Service fast aller von der Zeiss
Gruppe hergestellten Produkte.
In den modernen Betriebsgebäuden in Arese, an der nordwestlichen
Peripherie von Mailand gelegen, kümmern sich ca. 140 Mitarbeiter im Vertriebsmanagement, in der Logistik, der
Bild 1:
„Der Fortschritt steckt auch
in einer Brille“. So werben
italienische Optiker
erfolgreich mit (und für)
Carl Zeiss Brillengläser.
Bild 2:
Hier am Piazza del Duomo
19 begann Carl Zeiss 1911
mit seiner ersten Niederlassung in Italien.
Anwendungstechnik und im allgemeinen technischen Service darum,
allen Ansprüchen der italienischen
Kunden gerecht zu werden. Sie werden dabei unterstützt von einem dichten Netz fachkundiger Außendienstmitarbeiter, die einen Jahresumsatz
von fast 50 Millionen Euro erwirtschaften. Stärkster Bereich ist die Markenoptik mit einem jährlichen Umsatz von
über einer Million Brillengläsern, dicht
gefolgt von den Bereichen Medizintechnik und Mikroskopie. In den letzten Jahren ist auch die Industrielle
Messtechnik rasch gewachsen.
Von Brillen
bis zu Formel-1
Mehrere Tausend guter Optikergeschäfte führen jederzeit das Angebot von
Zeiss Brillengläsern und Kontaktlinsen.
In den großen und modern
ausgerüsteten Krankenhäusern Italiens, wie z. B.
den Ospedales San Raffaele
in Mailand, Gemelli in Rom
oder Cardarelli in Neapel,
arbeiten namhafte Ärzte
mit Diagnose- und Operationsmikroskopen von
Carl Zeiss. Unternehmen
der Automobilindustrie mit
klangvollen Namen wie Fiat
oder Ferrari, aber auch Unternehmen der Luftfahrtindustrie wie Agusta messen
und prüfen erfolgreich mit
Zeiss Koordinatenmessgeräten. So werden die windschnittigen Rennwagen des
italienischen Herstellers Ferrari in Modena mit Zeiss
Präzision vermessen.
Bild 3:
Der heutige Sitz von
Carl Zeiss S.p.A. in Arese
bei Mailand.
Bild 4:
Hochpräzise Vermessung
mit Carl Zeiss 3-D-Messmaschinen garantieren
Sicherheit und Schnelligkeit auch bei Michael
Schumachers rotem
Formel-1-Ferrari.
29
Aus aller Welt
Carl Zeiss Academy
Brüssel zum Fühlen,
Hören und Schmecken
Hugo Francq
Hugo Francq ist Fremdenführer in Brüssel.
Bild 1:
Auch süße Köstlichkeiten
haben Brüssel berühmt
gemacht.
In Belgien gibt es rund 15.000 Blinde
oder sehr stark sehbehinderte Personen. Durch zahlreiche Institutionen
und Vereine wird ihnen vielfältig geholfen, so dass sie an Ausbildungs-,
Sport- und kulturellen Veranstaltungen aktiv teilnehmen können. Auch
auf touristischem Gebiet werden
diesem Personenkreis interessante Initiativen geboten: In Brügge z.B. gibt es
ein Bronze-Modell des Belfort-Turmes
zum Erfühlen seiner außergewöhnlichen Schönheit, ergänzt mit Erklärungen in Braille-Blindenschrift. Das
Museum für Blinde in Brüssel organisiert thematische Ausstellungen für
Sehbehinderte. Andere Institutionen
bieten spezielle Reisen innerhalb Belgiens und ins Ausland an.
Mit Gefühl
durch die Stadt
Ganz neu und originell ist eine Stadtführung für sehbehinderte Personen
durch die Innenstadt von Brüssel.
Angeregt durch meine 26jährige Tochter Liesbet, die im Alter von drei Jahren
erblindete, habe ich einen Stadtrundgang ausgearbeitet, der alle Sinne
anspricht und damit einen überaus
reichen „gefühlvollen“ Eindruck von
unserer schönen Stadt vermittelt.
Alle kleinen Geschichten zur Historie der Stadt, zur wichtigen Rolle der
Zünfte, zu dem oftmals dramatischen
Auf und Ab in der Stadtentwicklung
sowie zu den hier wirkenden Künstlern, wie Peter Bruegel, werden ausgeschmückt und vertieft durch Geräusche und Gerüche, durch Fühl- und
Geschmackserlebnisse. Von den Produkten, die Brüssels guten Ruf in die
Welt hinausgetragen haben, z. B.
Schokolade, Gueuze-Bier, Caricolles,
30
Kastanien, eine reale Vorstellung zu
bekommen, ist durch Essen und Trinken sehr einfach. Aber auch Brüsseler
Spitzen, Pompilio-Hüte und, nicht zu
vergessen, „Manneken Pis“ kann man
mit seinen Händen erfahren.
Im Zentrum von Brüssel ist viel
Interessantes sehr dicht beieinander.
Der Spaziergang konnte deshalb relativ kurz gestaltet werden und ist damit
nicht zu anstrengend. Dass die Aufmerksamkeit der blinden Touristen bis
zum Schluss erhalten bleibt, ist nicht
selbstverständlich, da Abgase und
Verkehrslärm die Sinne beeinträchtigen. Interaktive Stationen auf dieser
Tour mit kleinen Aufgaben wecken
immer wieder das Interesse der Teilnehmer. So muss mit den Händen z.B.
eine Jahreszahl an einem Bauwerk
oder Denkmal „gelesen“, der Umfang
oder die Form einer Figur ertastet
werden. Unterschiedliche Schokoladensorten sind an ihrem Geschmack
zu erkennen.
Carl Zeiss
Academy
The art of education
Geschichte,
Gespräche und Gueuze
Gewiss kann solch ein Rundgang nicht
alles Wissenswerte enthalten. Erklärungen über Architektur und die Stilepochen sind in diesem Zusammenhang schwer zu vermitteln. Aber er
bietet außerordentlich viele Möglichkeiten, schöne Seiten unserer Stadt
zu erleben, die einem normalsichtigen
Menschen oft verschlossen bleiben.
Natürlich ist der direkte Kontakt
mit Menschen, sei es in Cafés, Schokoladen- und Souvenirläden, in Bäckereien und Restaurants, ein wesentliches Erlebniselement. Mit viel Fantasie und Begeisterung gelingt es so
immer wieder, den Einheimischen und
Gästen konkret zu vermitteln, dass
Brüssel eine reiche, sehr lebendige und
geschichtsträchtige Großstadt ist.
Am Schluss des Programms stehen
Gespräche in einem Café, wo über das
Erlebte gesprochen, mit einem kleinen
Quiz das neue Wissen getestet und
vertieft wird. Und ein typisches Brüsseler Gueuze-Bier kann neu geknüpfte
Freundschaften besiegeln.
Carl Zeiss Academy
Für sehbehinderte Personen ist die
Tour inklusive der Geschmacksproben
und eines leichten Mittagessens kostenlos. Carl Zeiss Belgien unterstützt
im Rahmen seiner Carl Zeiss Academy
diesen interessanten Versuch und
übernimmt hierfür die Kosten.
Innerhalb der Carl Zeiss Academy
werden auch Führungen für (normalsichtige) praktizierende Optiker und
Schüler organisiert. Dabei wird ihnen
mit besonders angepassten Brillen ein
Gefühl vermittelt, wie Blinde oder
schlecht sehende Menschen die Dinge
erfahren.
Eine vollständige Beschreibung der
Tour ist in Braille-Schrift verfügbar und
kann durch das Atelier Helen Keller für
Sehbehinderte groß ausgedruckt werden. Diese Institution liefert auch eine
Karte in Braille vom Grand Place.
Weitere Informationen sind über den
Autor
■ E-Mail: Francq.hugo@mail.apb.be
oder
■ TenDoorn IIA,
1852 Grimbergen, Belgien,
Tel.:+322 269 5329
zu erhalten.
Bild 2:
Hugo Francq mit seiner
Tochter Liesbet.
Hintergrund:
Brüsseler Stadtplan mit
der eingezeichneten Route
speziell für sehbehinderte
Personen.
Daneben die Rathausfassade
auf dem Grand Place, eine
der vielen Sehenswürdigkeiten Brüssels.
31
Aus aller Welt
Planetariumstechnik
Zeitenwende in New York
Volkmar Schorcht
Volkmar Schorcht ist bei
Carl Zeiss im Geschäftsfeld Planetarien tätig.
Bild 1:
Der über 15 Tonnen
schwere WillametteMeteorit in der Halle
des Universums.
Bild 2 (Hintergrund):
Auditorium des HaydenPlanetariums mit dem
Universarium Modell IX.
Bild 3:
Das Rose Center for Earth
and Space mit seinem
gewaltigen Glaskubus
beherbergt das HaydenPlanetarium.
„Vor uns erhebt sich der fortschrittlichste Sternenprojektor der Welt,
fähig, ein perfektes Abbild des nächtlichen Himmels aus der Perspektive der
Erde wiederzugeben.“ Mit diesen
Worten, gesprochen von Oscar-Preisträger Tom Hanks, beginnt die Eröffnungsshow im neuen Hayden-Planetarium des Rose Center for Earth and
Space des Amerikanischen Museums
für Naturkunde (American Museum of
Natural History – AMNH) in New York.
Nach sechs Jahren Entwicklungs- und
Bauzeit öffneten sich am 19. Februar
2000 die Drehtüren an der 81. Straße
zum neuen Wahrzeichen für Wissenschaft und Bildung in den Vereinigten
Staaten. Allein die einzigartige Architektur mit der fünf Stockwerke hohen
Silberkugel, die in einem gigantischen
Glaswürfel zu schweben scheint, ist
ein Zeichen dafür, dass hier das neue
Jahrtausend begonnen hat.
1500 Lichtjahre entfernten Orionnebel
mit seinen Sternennestern erreicht,
um kurz darauf die Milchstraße, unsere heimatliche Galaxis, zu verlassen
und tief in den intergalaktischen Raum
einzudringen. Wir schicken Grüße zur
Nachbar-Sterneninsel, der Andromedagalaxie, während wir in den VirgoSuperhaufen vorstoßen, der größten
räumlichen Struktur im Weltall, zu der
unsere Erde gehört. Unheimlich, fast
schon bedrückend, empfinden wir die
wabenartige Struktur der Superhaufen
aus Milliarden und aber Milliarden
Galaxien, die sich um riesige Hohlräume – die kosmischen Waben –
gruppieren, jede Galaxie, bestehend
aus Milliarden Sternen und vielleicht
auch Planeten …
So viel Show und doch kein
Science-Fiction-Trip. Die Reise vollzog
sich auf wissenschaftlichen Bahnen.
Der künstliche Sternenhimmel ist akkurat bis ins Unsichtbare, die Modellierung des Weltalls basiert auf Daten
der NASA und astrophysikalischer For-
Fahrkarte ins Weltall
Mit Geschwindigkeiten, die selbst die
kühnsten Science-Fiction-Autoren zum
Erblassen bringen, sind wir in 25 Minuten von der Erde gestartet, haben
das Sonnensystem durchflogen, den
schungsinstitute. Die Objekte, denen
wir begegneten, sind durch Fakten,
Fotos und wissenschaftliche Analysen beschrieben. Unsere „Fahrkarte
ins Weltall“ bot uns eine fesselnde Sinnesreise mit dem
Besten von Hollywood und
Harvard, dem Neuesten an
Technik – eine Eröffnungsshow, die geeignet ist, eine Zeitenwende für das Planetarium
einzuleiten.
Eintauchen in Zeit
und Raum
Das Hayden-Planetarium mit dem
Zeiss Projektor Universarium, Modell
IX nimmt die obere Hälfte der großen
Sphäre ein. Darunter befindet sich
Aus aller Welt
Planetariumstechnik
das Urknall-Theater (Big Bang Theater),
ein fast im Dunkeln liegender Raum mit
einer 11 Meter messenden „Projektionsschüssel“. Auf Plexiglasscheiben
stehend und nur durch ein Geländer von der scheinbar im Verborgenen liegenden Projektionsfläche
getrennt, verfolgen wir die mit
einem OMNISCAN-Laser dargestellten ersten Sekunden der Entstehung
des Weltraums. Oscar-Preisträgerin
Jodie Foster führt in die Anfänge des
Universums ein.
Nach Verlassen des Theaters gelangt man auf dem „Cosmic Pathway“
zur Gegenwart. Der kosmische Pfad
führt auf einer spiralförmig angelegten
Rampe räumlich abwärts und vorwärts
in der Zeit. Wie auf einem Zeitstrahl
können wir die Etappen der kosmischen Entwicklung verfolgen. Auf
110 m Länge sind 13 Milliarden Jahre
Entwicklungsgeschichte dokumentiert. Die ersten Fotos zeigen die entferntesten Objekte, die aufgrund der
endlichen Lichtgeschwindigkeit zugleich auch die ältesten uns sichtbaren
sind. Galaxienbildung, Sternentstehung und Formierung schwerer Elemente sind Etappen auf dem Weg
nach unten. Was hier kosmische Aufnahmen zeigen, ist zumeist erst kürzlich entdeckt worden und erscheint
noch fremd. Vertrauter wird es erst auf
den letzten Metern, wo ein Stück des
ältesten Gesteins auf Erden, noch
immer Milliarden Jahre
zählend, und Fossilien, die uns schon
auf begreifbare Millionen Jahre an die
Gegenwart heranrücken lassen, zu
finden sind. Und plötzlich – ein Haar.
Nur eine Haaresbreite umfasst die
Zivilisation, die Zeitspanne zwischen
den ersten Höhlenmalereien und dem
Heute. Ist die Menschheit nur ein
kurzes Blitzlicht im Gewitter kosmischer Evolution?
„Scales of the Universe“ nennt sich
ein Ausstellungsteil, der auf der zweiten Ebene um das Rose-Zentrum führt.
Entlang der gläsernen Frontseiten verteilen sich Modelle, die die Größenverhältnisse im Kosmos nahe bringen.
Die Sphäre des Hayden-Planetariums
mit ihren 26 Metern Durchmesser
dient jeweils als Vergleichsgröße. Die
Skala reicht vom beobachtbaren Weltraum über Galaxien und Sterne bis
zum Erdball und schließlich weiter bis
zur Größe eines Blutkörperchens,
eines Virus und endet bei den winzigen Bausteinen der Atomkerne.
„Hall of Universe“ nennt sich die
permanente Ausstellung auf der untersten Ebene. Sie gliedert sich in vier
Zonen: die Universums-Zone, u.a. mit
dem Modell eines alle Materie verschluckenden „Schwarzen Lochs“, die
Galaxien-Zone, in der die Kollision
zweier Sterneninseln verfolgt werden
kann, die Sternen-Zone, die über Supernovae und die Sonnenaktivitäten aufklärt
und die Planeten-Zone, in der sich mit
dem großen Willamette-Meteoriten
auch ein Relikt aus dem frühen
Sonnensystem, ein Stück kosmische
Hardware zum Anfassen, befindet.
Auf einer vier Meter hohen elektronischen Display-Wand werden stets
die neuesten Entdeckungen, Bilder der
Forschungsteleskope und astronomische Nachrichten eingeblendet.
Hightech für faszinierende Erlebnisse
Wer das Hayden besucht hat, weiß,
dass das Planetarium von heute Hightech pur ist.
Das AMNH stellte hohe Anforderungen an den Planetariumsprojektor. Die Entscheidung für das Universarium war verbunden mit der Bereitschaft und der Fähigkeit von Carl
Zeiss, den Projektor für das neue
Hayden-Planetarium maßzuschneidern. Der Projektor ist einzigartig –
einzigartig hinsichtlich seiner Darstellungsmöglichkeiten, seiner Projektionsqualität und seiner Genauigkeit.
Auf der Plattform dominiert der
Starball. Er ist um drei Achsen gleichzeitig drehbar und trägt alle Projektoren für den Sternenhimmel. Im
Vergleich zum
Bild 4:
Ellen V. Futter, MuseumsPräsidentin sprach auf der
Pressekonferenz zur
Eröffnung des Rose Center
for Earth and Space mit
über 400 Journalisten aus
aller Welt.
Aufnahmen 1 und 4:
V. Schorcht,
2, 3, 5 und 8:
D. Finnin, AMNH,
6 und 7:
Digital Galaxy Project.
Bild 5 (Hintergrund):
Cosmic Pathway, u.a. mit
den Planeten des Sonnensystems; Jupiter im Vordergrund.
Vorgängerprojektor im Hayden-Planetarium ist der Sternenhimmel zehnmal
heller – aufgrund der Faserprojektoren, einerErfindung von Carl Zeiss. Perfekt wird der künstliche Nachthimmel
mit der gleichzeitigen Reduzierung der
Sternradien. Große Helligkeit und winzige Durchmesser – in der Summe
ergibt sich die Brillanz. Die Technologie
des Faserprojektors gestattet ein weiteres Extra: Die Simulation des Sternflimmerns, und zwar erstmals naturgetreu. Wirklich naturgetreu ist jetzt
auch die Milchstraße – neue Technologien machen es möglich.
Galaxien, Sternhaufen und Gasnebel sind in der Natur nur bei sehr
klarer Luft zu beobachten. Das neue
Hayden-Planetarium sollte möglichst
viele dieser sehr lichtschwachen Objekte zeigen können. Diesen Wunsch
hat Carl Zeiss so erfüllt, dass man sie
sogar wie in der Natur mit einem Fernglas aufsuchen kann.
Das Hayden-Planetarium hat seine
eigenen Sternbildfiguren, vom New
Yorker Grafiker Scott Ewalt entworfen
und von Carl Zeiss technisch umgesetzt.
Beim Universarium erzeugen acht
unabhängige Einzelprojektoren vor
dem Starball die Abbilder von Sonne,
Mond und Planeten, deren Bewegungen auf der Grundlage von Daten erfolgen, die eine von Carl Zeiss entwickelte Software für astronomische
Simulationen liefert. Dadurch sind alle
Konstellationen in einem Zeitraum von
±10.000 Jahren akkurat abrufbar.
Das Hayden ist das erste Planetarium, das alle Planeten unseres Sonnensystems einbezieht, also auch die
entfernteren, die mit dem bloßen
Auge von der Erde aus nicht sichtbar
sind. Selbst Kleinplaneten, künstliche
Raumsonden oder fiktive Objekte
können projiziert und auf astronomischen Bahnen bewegt werden –
tatsächlich einmalig in der Planetariumswelt.
Die digitale Antriebstechnik des
Universariums gestattet es, Planeten
in Sekundenschnelle „in Position zu
setzen“. Damit sind Sprünge in die
ferne Vergangenheit oder Zukunft
möglich. Mehr noch, die Bindung an
die Erde ist aufgehoben.
Die Fülle an didaktischen Linien,
Skalen und Markierungen ist einmalig.
Es ist alles vorhanden, was jährlich
500.000 Schülern helfen soll, die Vorgänge am Himmel besser zu verstehen.
Neue kosmische
Perspektiven
Die Stärke des Zeiss Projektors liegt in
der Helligkeit und in der vorzüglichen
Schärfe und Brillanz aller Projektionen.
Das zweite Projektionssystem im
Hayden-Auditorium hat dagegen andere Vorzüge.
Mit Hilfe der digitalen Projektion
können virtuelle Räume gezeigt werden. Sieben Videoprojektoren am Kuppelrand erzeugen ein an der Kuppel
unsichtbar zusammengesetztes Bild.
Auch hier ist das AMNH Vorreiter:
Die Daten stammen aus wissenschaftlichen Quellen. Die gesamte Milchstraßengalaxie mit allen Sternen, Gasnebeln und sonstigen interstellaren
Objekten befindet sich in digitaler
Form im
Rechner.
Dort, wo noch
Beobachtungsdaten fehlen, füllen Interpolationen
die Lücken. Die digitale
Kuppelprojektion verwandelt
das Hayden-Planetarium in den größten wissenschaftlichen Virtual-RealitySimulator der Welt.
Beide Systeme ergänzen sich: Der
Zeiss Projektor versetzt die Besucher
an jeden Standort im Sonnensystem
mit einem unvergleichlich eindrucksvollen Sternenhimmel. Die digitale Projektion führt in die dritte Dimension
und verschafft kosmische Perspektiven
vom Sonnensystem bis an die Grenzen
des Universums.
New Yorks Highlight
der Architektur
Vom New Yorker Architektenbüro
Polshek Partnership stammen Entwurf
und Ausführung der baulichen Hülle
als Metapher für unser Verständnis
vom All. Die Kugel als Symbol für alle
Größenordnungen vom Mikro- bis
zum Makrokosmos ist Mittelpunkt des
siebengeschossigen Anbaus, eingebettet in einen geometrischen Würfel
aus Glas mit der Transparenz einer
ungetrübten Lufthülle. Das Ganze ruht
auf einem Granitsockel, dessen bogenförmiger Eingang die Krümmung
der inneren Sphäre aufnimmt und
deren tragenden Säulen nach außen
verdeckt. Ob im grellen Sonnenlicht
oder im dezenten Blau der künstlichen
Beleuchtung – die große Sphäre
Aus aller Welt
Planetariumstechnik
Bild 6:
Digitale Projektion
der Milchstraße von außen
gesehen an die Planetariumskuppel.
Bild 7:
Digitale Projektion des
Orionnebels mit Sternennestern an die
Planetariumskuppel.
erweiterte Restaurationen, die Erneuerung des angrenzenden Parks, ein
neuer Eingang von Seiten der Columbus-Avenue,
ein zusätzlicher MuseumsShop und die Rekonstruktion
der U-Bahn- Station am Museum –
all das wurde getan, um dem Besucherstrom gerecht werden zu können.
scheint
zu schweben.
Bereits das Glitzern im schwarzen
Terrazzofußboden des Eingangsbereiches – eingearbeitete Splitter tschechischen Glases bewirken diesen
Effekt – versetzen den Besucher in eine
erwartungsvolle, ja heitere Stimmung.
Von der Höhe eines Balkons erkennt er
zuerst die reich gegliederte Ausstellungshalle unter der Sphäre. Jetzt
offenbaren sich ihm die tragenden
Säulen und die spiralförmige Rampe,
die zur unteren Ebene führt. Architektur und Design sind geprägt vom
Prinzip des Erkennens und Verstehens.
Strahlende Helle, klare Führung, wegweisende Tafeln, anschauliche Modelle, interaktive und dreidimensionale
Exponate lassen keinen Zweifel daran,
einen Ort lebendiger und lebensnaher
Wissenschaft um sich zu haben.
Im Sturm genommen
Schon in den ersten Tagen nach der
Eröffnung wurde das neue „Rose
Center for Earth and Space“ geradezu
erstürmt. 8.000 Besucher täglich sind
Rekord. Insgesamt verspricht sich das
AMNH einen Besucherzuwachs von
jährlich einer Million, womit die Gesamtzahl der Besucher auf 4,5 Millionen steigt. Neue Parkmöglichkeiten,
Kontakt zur Zukunft
Das AMNH verband mit seinen hohen
Ansprüchen an die Technik des Planetariums den Wunsch nach Einzigartigkeit. Mit den zahlreichen Extras, angefangen vom Projektor in metallisch
glänzendem Anthrazit, den 67 exklusiven Sternbildfiguren über die zusätzlich dargestellten Himmelsobjekte und
astronomischen Koordinaten bis hin
zum Bedienumfang, der seinesgleichen
sucht, setzt das Hayden-Planetarium
neue Maßstäbe. Die Museums-Präsidentin Ellen V. Futter fasst ihre Erwartungen zusammen: „Das Rose-Zentrum führt unsere Mission, das Wissen
über unsere Zugehörigkeit zur Erde,
zur Galaxis und zum Universum mit
der Öffentlichkeit zu teilen, auf eine
neue Stufe. Mit seiner außerordentlich fortschrittlichen Technik erlaubt
uns das Rose-Zentrum die gegenwärtigen Entwicklungen in der Weltraumforschung und die Möglichkeiten der Zukunft direkt zu unseren
Besuchern zu bringen. Wir sind stolz
darauf, eine Architektur im Dienste
der Wissenschaft und Bildung geschaffen zu haben, einen Platz, an
dem sich Menschen jeden Alters neuer Bildungserfahrungen erfreuen können, der unsere Rolle als Museum des
21. Jahrhunderts verkörpert.“
Bild 8:
Cosmic Pathway mit Jupiter
und Saturn im Vordergrund.
Preise • Ehrungen
Carl-Zeiss-Forschungspreis
Professor Dr. Ursula
Schmidt-Erfurth.
Hintergrund:
Laserbestrahlung des
Auges mit 689 nm.
Quelle: CIBA Vision.
Darunter:
Blauer Laser auf GaNBasis.
Professor Dr. Shuji
Nakamura.
36
Der Carl-Zeiss-Forschungspreis wurde
dieses Jahr an PD Professor Dr. med.
Ursula Schmidt-Erfurth (Universitätsklinikum Lübeck, Klinik für Augenheilkunde) und Professor Dr. Shuji Nakamura (University of
California, Materials
Department, Santa
Barbara, USA) vergeben. Die Verleihung
des mit insgesamt
50.000 DEM dotierten Preises fand im
Rahmen der Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft
für angewandte Optik am 16. Juni 2000
in Jena statt.
Ursula SchmidtErfurth wurde ausgezeichnet für die Entwicklung von
Grundlagen der Photodynamischen
Therapie am Auge. Mit dieser Methode kann die Verschlechterung des
Sehens infolge feuchter, altersbedingter Makula-Degeneration, der Hauptursache für die Erblindung bei Menschen über 50 Jahre, aufgehalten werden. Die im Mai 1998 veröffentlichte
Studie einer von der Preisträgerin gegründeten internationalen Arbeitsgruppe zur photodynamischen Behandlung einer neovaskulären Netzhauterkrankung stellte den ersten
klinischen Einsatz der
Methode am menschlichen Auge weltweit
dar. Die Therapie beruht auf einem
durch Laser-
bestrahlung induzierten photochemischen Effekt. Carl Zeiss hat in Zusammenarbeit mit CIBA Vision der
Behandlung mit der Photodynamischen Therapie zum Durchbruch verholfen. Mit dem medizinischen Laser
VISULAS 690s von Carl Zeiss steht
eine geeignete Gerätelösung für die
effiziente und patientenschonende
Behandlung zur Verfügung.
Shuji Nakamura erhielt den
Carl-Zeiss-Forschungspreis für
die Entwicklung blauer Lumineszenz- und Laserdioden
mit hoher Leuchtstärke.
Dadurch sind solche Anwendungen wie Vollfarben-Displays und Anzeigen, z. B. in Sportstadien,
realisierbar. Mit den blauen
LEDs können alle Primärfarben mit langlebigen, energieeffizienten Leuchtdioden
dargestellt werden. Künftig
könnten weiße LEDs, mit roten,
blauen und grünen LED-Strukturen
in einer Einheit, konventionelle Lichtquellen wie Glühlampen ablösen. Die
kürzere Wellenlänge des Lasers
ermöglicht z. B. auch eine bis zu viermal höhere Auflösung bei CD-Spielern
und CD-ROM-Laufwerken gegenüber
herkömmlichen Geräten, die InfrarotLaser zum Lesen der Signale nutzen.
1994 gelang Nakamura erstmals die
Herstellung einer blauen Lumineszenzdiode mit einer Leuchtstärke über
1 cd, später auch von 2 cd und 10 cd.
1995 war Nakamura mit einer Halbleiterlaserdiode im Wellenlängenbereich von 390 bis
440 nm erfolgreich,
1996 konnte er
die Lebensdauer auf 35
Stunden
bei
Zimmertemperatur
erhöhen. Ende 1999 begann bei
Nichia Chemical Industries Ltd. (Japan)
die Vermarktung der blauen Laserdiode mit einer Ausgangsleistung von
5 mW und einer Lebensdauer von
10.000 Stunden.
Der Carl-Zeiss-Forschungspreis wird
im Wechsel mit dem Otto-Schott-Forschungspreis zur motivierenden Förderung vornehmlich jüngerer Wissenschaftler für herausragende Arbeiten
auf demGebiet derOptik bzw.derGlastechnik verliehen. Beide Forschungspreise verwaltet der Stifterverband
für die deutsche Wissenschaft und
schreibt sie international aus, was dem
Wirkungskreis der Unternehmensgruppen Carl Zeiss und SCHOTT entspricht. Daher waren unter den bisherigen Preisträgern neben deutschen
Physikern und Chemikern auch
Wissenschaftler aus den USA, aus
Japan und dem europäischen Ausland.
Preise • Ehrungen
Carl-Zeiss-Lecture
Die Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Zellbiologie DGZ fand im
März 2000 in Karlsruhe statt. Gleich
zwei Jubiläen waren angesagt: 25
Jahre DGZ, davon 10 Jahre mit der
Carl-Zeiss-Lecture.
Diesmal hielt den
Vortrag Prof. Dr. Erwin Neher zur Eröffnung der Tagung. Neher, gemeinsam mit
Prof. Dr. Bert Sakmann Nobelpreisträger für Medizin des
Jahres1991undDirektor des Max-PlanckInstituts für biophysikalische Chemie in
Göttingen, sprach vor
mehr als 600 Zuhörern zum Thema „Nervenzellen im
Licht des modernen Mikroskops”. Bei
seinen Arbeiten an lebenden Nervenzellen wird das Lichtmikroskop mit der
FCS (Fluoreszenz-Korrelations-Spektroskopie)-Technik gekoppelt.
Beobachtung und Abbildung ist im
modernenMikroskop nur einTeilaspekt
dessen, was Licht zu vermitteln vermag. Daneben dient Licht der quantitativen Analyse und Beeinflussung von
wichtigen Signalprozessen – vor allem
Kalziumsignalen im Zentralnervensystem. Dabei geht Prof. Neher mit seinem Forscherteam u.a. der Frage nach,
welche Rolle das Kalziumsignal als
Vermittler zwischen der elektrischen
Signalgebung des Nervensystems und
den zellulären Funktionen spielt und
wie die submikroskopischen Strukturen des Kalziumsignals aussehen.
Mit der Vergabe dieses Preises
würdigen die DGZ und Carl Zeiss
die hervorragenden Leistungen Prof.
Nehers auf den Gebieten der Zell- und
Neurobiologie.
Bild:
Der Carl-Zeiss-Lecturer
2000 Professor Dr. Erwin
Neher erhielt aus den
Händen des Präsidenten
der DGZ, Prof. Dr. Werner
W. Franke, die Urkunde.
Links: Dr. Heinz Gundlach
von Carl Zeiss.
Award of Excellence
… and the winner is: Carl Zeiss
Optical. Diesen Satz konnte das Zeiss
Team anlässlich des Jahresmeetings
der Optical Laboratories Association
(O.L.A.) in Nashville/Tennessee im
November 1999 zweimal hören. Carl
Zeiss war von den rund 400 Mitglieder-Labs der O.L.A. in den insgesamt
neun Kategorien für den „Award of
Excellence“ gleich mit drei Produkten
nominiert worden. Die Endabstimmung nahmen die Labs im Stil einer
Oscar-Verleihung vor. In den beiden
Kategorien „Beschichtungstechnologien für Brillengläser“ und „Beste
Entspiegelungsschicht für Brillengläser“ ging Zeiss als Gewinner hervor.
Ein unerwarteter und dafür um so größerer Erfolg! Denn Zeiss arbeitet bis
jetzt nur mit ca. 65 Labs in den USA zusammen. Aber offensichtlich sind auch
die meisten anderen davon überzeugt,
dass Zeiss Qualität unübertroffen ist.
Nach insgesamt weniger als fünf
Jahren ist nun der Durchbruch geschafft: Die USA sind für den Bereich Augenoptik Exportland Nummer 1. Der Zeiss Marktanteil in den
USA ist jedoch immer noch gering, das Wachstumspotenzial daher
hoch. Jedes siebte weltweit verkaufte Gleitsichtglas Gradal® wird
bereits in Nordamerika abgesetzt.
Bild:
Die Mitarbeiter von
Carl Zeiss Optical freuen
sich über die beiden
OLA Awards.
37
Preise • Ehrungen
Fraunhofer-Preis
Bild 1:
Fraunhofer-Preisträger 1999
Professor Dr. Rudolf Fahrig
vom Fraunhofer-Institut
für Toxikologie und
Aerosolforschung ITA in
Hannover am Fotomikroskop Axiophot® 2.
Aufnahme: Volker Steger.
Jedes Jahr erkranken in
Deutschland etwa 330.000
Menschen an Krebs. Neben Operationen und
Bestrahlung ist die Chemotherapie eine Möglichkeit zur Bekämpfung der
Krankheit. Hierbei werden Medikamente, die
das Wachstum der Tumorzellen hemmen, eingesetzt. Diese Zytostatika
sollen die Zellteilung verhindern. Allerdings hat
die Chemotherapie einen
Nachteil: Die Krebszellen
können nach einer gewissen Behandlungszeit unempfindlich
(resistent) gegen die Medikamente
werden. Prof. Dr. Rudolf Fahrig aus
dem Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Aerosolforschung ITA in Hannover hat entdeckt, wie verhindert
werden kann, dass die Medikamente
ihre Wirkung verlieren. Für diese Ent-
Bild 2:
Messung der Vervielfachung
von Rattenchromosomen.
Aufnahme:
Dr. Harry Scherthan,
Universität Kaiserslautern.
wicklung erhielt er den FraunhoferPreis 1999.
Alle bisher untersuchten resistenten
Tumore haben eine Gemeinsamkeit. In
ihnen liegen bestimmte Gene vervielfacht vor. Das sind meist krebserzeugende Gene oder Multi-Drug-Resistance-(MDR)-Gene. Letztere produzieren ein Protein, das Fremdstoffe – wie
zum Beispiel Zytostatika – aus der Zelle
pumpt. Liegen die Gene vielfach vor,
wird auch mehr derartiges Protein gebildet. Die Folge: Medikamente werden verstärkt aus der Krebszelle transportiert und wirken nicht mehr. Der
Tumor wächst ungestört weiter. „Damit Tumore nicht gegen die Chemotherapie resistent werden, muss man
die Vervielfältigung der krebserzeugenden sowie der MDR-Gene hemmen“, erläutert Prof. Dr. Rudolf Fahrig
vom ITA seinen Forschungsansatz. Er
hat eine Substanz herausgefunden,
die die Vervielfältigung der Gene verhindert. Wird dieser Wirkstoff ge-
meinsam mit Zytostatika eingenommen, bilden sich keine Chemotherapie-Resistenzen. Im nächsten Schritt
soll der neue Therapieansatz in klinischen Studien untersucht werden.
Doch bis die Kombinationstherapie zur
Krebsbehandlung eingesetzt werden
kann, dauert es noch einige Jahre. Frühestens Ende 2003 wird man sagen
können, ob die Therapie auch beim
Menschen wirkt.
Professor Fahrig leitet am ITA die
Abteilung Gentoxikologie. Für seine mehrfach ausgezeichneten Forschungsarbeiten setzt er verschiedene
Zeiss Mikroskope, u.a. Axiophot® 2
und Axioskop® 2, ein.
Auf den Punkt gebracht
Bild 1 (ganz rechts):
Das Untersuchungs- und
Behandlungsmikroskop
OPMI® pico wurde mit
dem anerkannten Qualitätssiegel „Roter Punkt für
Höchste Designqualität“
ausgezeichnet.
Bild 2:
Das Operationsmikroskop
OPMI® VARIO erhielt die
Ehrenauszeichnung „Roter
Punkt für Hohe Designqualität“.
38
Ein Punkt erregt Aufmerksamkeit. Die
beim Wettbewerb „Design Innovation
2000“ von Carl Zeiss zur Bewertung
eingereichten neuen Operationsmikroskope sind prämiert worden. Sie
erhielten für ihr gutes Design beim
Internationalen Wettbewerb für innovatives Design des Design Zentrums
Nordrhein Westfalen „Design Innovation 2000“ einen „Roten Punkt“.
Die Entwicklung und Gestaltung der
beiden OPMI® lagen in den Händen
von Carl Zeiss und der Fa. Haseke,
Porta Westfalica (OPMI® pico) sowie
busse design Ulm (OPMI® VARIO).
Carl Zeiss befindet sich mit den anderen Preisträgern, wie Audi, BMW,
DaimlerChrysler, IKEA, Shimano und
Sony, in guter Gesellschaft.
Aufträge • Kooperationen
Messtechnik für Renault
Einen Großauftrag zur Lieferung von
Koordinatenmesstechnik mit einem
Volumen von 5,8 Mio. DEM hat der
französische Automobilhersteller Renault Carl Zeiss erteilt. Carl Zeiss wird
für ein neues Motoren-Werk in Curitiba/Brasilien die gesamte messtechnische Ausstattung liefern. Sie umfasst
Koordinatenmessgeräte der Baureihen Prismo®, UPMC und Eclipse
einschließlich Dienstleistungen wie
Service, Schulung und Programmerstellung. Eingesetzt werden die Messgeräte in flexiblen Fertigungslinien für
Zylinderköpfe und Motorblöcke, im
zentralen Messraum und für die
Prüfung von Kurbelwellen.
Bild 1:
Das Motoren-Werk in
Curitiba/Brasilien in
unmittelbarer Nähe des
Ayrton-Senna-KarosserieWerkes von Renault.
Bild 2:
Der Renault Kangoo,
ein kompakter Kombi.
Aufnahmen: Renault.
Mit den
besten
Empfehlungen
Mikroskopsysteme für die Qualitätssicherung bei der Chipherstellung liefert Carl Zeiss nach Singapur. Mit insgesamt 27 Stück wird der gesamte
Bedarf der neuen Chipfabrik von
SSMC (Systems on Silicon Manufacturing Company Pte Ltd.) an
Inspektionssystemen gedeckt.
Mit ausschlaggebend für die
Erteilung des Auftrages im Wert von
10 Mio. DEM an Carl Zeiss war die
Empfehlung durch Philips Electronics
N.V., einem der drei Joint-VenturePartner von SSMC. In der Chipfabrik
MOS-4 von Philips Semiconductors in
Nijmegen sind seit über vier Jahren
Inspektionssysteme von Carl Zeiss erfolgreich im Einsatz. Neben der technischen Leistung überzeugt dort auch
der Service.
Brillante Bilder
für Profis
Bild unten:
Ganz gleich, ob ScienceFiction-Welten wie „StarWars“, „Raumschiff Enterprise“ oder andere spezielle
Effekte gezeigt werden
sollen: Mit der neuen LaserDisplay-Technologie kann
der Sternenhimmel im
Planetarium mit bewegten
Bildern, mit Vektorgrafik
und sogar mit Laser-Beams
kombiniert werden.
Der weltweit erste Laser-Projektor, der
mit fortschrittlicher Laser-Technologie
hochauflösende Video- und Datenprojektion in einer bisher nicht gekannten
Qualität ermöglicht, kommt von der
SCHNEIDER Rundfunkwerke AG, Türkheim. Dieser Laser-Projektor projiziert
gestochen scharfe Bilder in höchster
Farbbrillanz ohne Schärfenverlust auf
nahezu beliebig geformte Oberflächen. Die Projektionsköpfe dafür
werden nach einem Lizenzvertrag mit
SCHNEIDER bei Carl Zeiss produziert.
Der Projektionskopf ist beweglich
und ermöglicht Bilder, die man entlang
der Projektionsflächen in einem Raum
wandern lassen kann. Dadurch hat die
Laser-Technologie gegenüber traditionellen Projektionssystemen gerade im
professionellen Bereich, wie in Planetarien, für Simulationstechnik und Digitales Kino, in Kulissensystemen und
im Eventbereich entscheidende Vorteile.
39
Kurz berichtet
Start frei für
neuen Messraum
Bild 1:
Ein HorizontalarmMessgerät SMM-C/DSE
im neuen Messraum
von VW in Shanghai.
Das Gewicht der 2 Messplatten aus Gusseisen
beträgt 36 Tonnen ohne
Beton-Fundament und
ca. 236 Tonnen mit Fundament. Die Fundamente
„schweben“ mittels Federelementen 50 mm über
der Fundamentwanne.
Im neuen VW-Werk in Shanghai wird
der Passat produziert. Dafür lieferte
Carl Zeiss Messtechnik im Wert von
7 Mio. DEM, die bei der Karosseriefertigung im Presswerk und in
der Qualitäts-Sicherung eingesetzt
werden.
Doch mit dem
Aufstellen der Messmaschinen allein war
es nicht getan. Damit
die modernen Anlagen in Betrieb gehen
können, ist spezielle
Software notwendig.
Carl Zeiss stellte die
kundenspezifischen
CNC-Programme zur
Verfügung und schul-
Marktzulassung
erteilt
te vor Ort das Personal. Im Dezember
1999 wurde das Abschluss-Protokoll über die erfolgreiche Installation
der sieben Horizontalarm-Messgeräte
SMC und SMM durch VW Shanghai
unterschrieben.
Alles für
präzises Messen
Seit Dezember 1999 stehen interessierten Anwendern in Shanghai die
Türen des Büros und Democenters mit
industrieller Messtechnik von Carl
Zeiss offen. In den neuen Ausstellungsräumen werden Horizontalarmmessgeräte wie Carmet® und SMC,
Portalmessgeräte wie Contura® und
Prismo® und ein Gelenkarmmessgerät
ScanMax® nicht nur gezeigt, sie können auch mit Messaufgaben aus der
Praxis getestet werden. Um schnell
Kunden vor Ort helfen zu können, wurde ein Ersatzteillager
eingerichtet und für
Hard- und Software
qualifizierte Serviceund AnwendungsTechniker eingestellt.
Zu den ersten Besuchern gehörtenVertreter der Shanghai
Volkswagen Gruppe,
in deren neuem VW-
40
Werk Messtechnik von Carl Zeiss eingesetzt wird. Sie waren von den
Demoräumen, dem erstklassigen Service, Schulungen und den Kundendemonstrationen in China beeindruckt.
Der von Carl
Zeiss in Zusammenarbeit mit
CIBA Vision
entwickelte
ophthalmologische Laser Visulas 690s
bietet in Kombination mit dem Medikament Visudyne™ ein neues Therapiekonzept für die feuchte altersbedingte Makula-Degeneration (AMD).
Die Schweiz erteilte Ende des Jahres
1999 als erstes Land die Marktzulassung für Visudyne™ unter kontrollierten Ausgabebedingungen. Kurze Zeit später hat die U.S.Food and
Drug Administration (FDA) dem Einsatz des Visulas 690s zur Aktivierung
des Medikamentes bei der photodynamischen Therapie von AMD die
Zulassung erteilt.
Zurzeit können nur 10 bis 15 %
der geschätzten 500.000 AMDPatienten mit bestehenden Verfahren
behandelt werden. Die feuchte AMD
ruft in 40 bis 60 % aller Fälle bei
Fortschreiten der Krankheit die vorwiegend klassischen Verletzungen im
Auge hervor und zerstört damit typischerweise das zentrale Sehvermögen,
welches zum Lesen, Auto fahren und
zum Erkennen von Gesichtern notwendig ist.
Bilder 1 und 2:
Democenter für
industrielle Messtechnik von Carl
Zeiss in Shanghai.
Produktreport
Lichtmikroskopie
Chirurgische Geräte
Das Stereomikroskop Stemi® DV 4
setzt neue Maßstäbe im Bereich sehr
preiswerter, aber leistungsfähiger Stereomikroskope mit stufenlosem Vergrößerungswechsler. Das Konzept für
die brillante Optik beruht auf einem
neuen patentierten pankratischen Vergrößerungswechsler, der für ein Stereomikroskop dieser Preisklasse kompromisslos scharfe und kontrastreiche
Bilder von der Übersicht (8x) bis ins
Detail (32x) garantiert. Kombiniert mit
dem neuen kompakten Stativ C, ausgestattet mit einer attraktiven Lichtregelung – per Tastendruck wählt man
zwischen Auf-, Durch- oder Mischlicht
– setzt das Stemi® DV 4 neue Maßstäbe in der Handhabung moderner
Stereomikroskope. Diese neue Qualität
wird der Anwender sowohl in Ausbildung und Lehre, aber auch in den
Bereichen der industriellen Montage-, Prüf- und
Messtechnik
zu schätzen
wissen.
In Funktion und Design einzigartig ist
das Deckenstativ NC 4 mit ContravesTechnologie für das neurochirurgische
Operationsmikroskop OPMI® Neuro.
Die Contraves-Technologie (Magnetbremsen fixiertes, mit Gegengewichten
ausbalanciertes Stativsystem), die zur
Zeit kein anderer Hersteller bei einem
Deckenstativ bieten kann, macht das
Operationsmikroskop fast schwerelos
beweglich, sie erlaubt die Mikroskopführung mit einer Hand oder sogar mit
dem Mund. Der große Aktionsradius
garantiert optimale Ergonomie beim
Arbeiten mit dem Mikroskop und bei
der Lagerung des Patienten. Handling
und Balance des Deckenstativs NC 4
sind extrem einfach. Mit einem Hand-
Stereomikroskop Stemi® DV 4.
Mikroelektronische
Systeme
Mit dem konfokalen Scanning Modul
CSM VIS-UV werden hochaufgelöste,
kontrastreiche lichtmikroskopische Bilder von Strukturen von bis zu 0,16 µm
im sichtbaren Licht und 0,100 µm im
UV-Licht möglich. Im Bereich knapp unterhalb 0,16 µm, in dem auch die
Konfokaltechnik mit bester Optik im
weißen Licht ihre Leistungsgrenze hat,
definiert das CSM VIS-UV jetzt neue
Maßstäbe: Die kürzere Wellenlänge
des ultravioletten Lichts wird mit dem
konfokalen Modus in Echtzeit kombiniert. Das Ergebnis überzeugt durch
Brillanz. Sowohl im Kontrastierungsals auch im Auflösungsvermögen liegen die Möglichkeiten weit über denen
des Weißlicht-CSM. Die neue Technologie wird mit Strukturbreiten und
-abständen von 0,100 µm bereits
heute den hohen Ansprüchen der
Wafer-Zukunft gerecht.
Leistungen des Arztes für den Patienten transparent, die Assistenz kann
dadurch auch vorausschauender mitarbeiten. Mit dem Dentalmikroskop
OPMI® pico werden Veränderungen
und feinste Details der Zahnstruktur
sichtbar, die mit bloßem Auge nicht
wahrgenommen werden können. Dadurch erfährt die therapiebegleitende
Diagnostik eine unübertroffene Präzision. Mit völlig homogener Beleuchtung, Weitwinkel-Binokulartubus und
Brillenträgerokularen wird eine bisher
unerreichte Panorama-Optik erzielt, ein
visueller Komfort, wie er sonst nur von
Operationsmikroskopen bekannt ist.
Auch über einen längeren Zeitraum
hinweg kann der Zahnarzt in entspannter Position behandeln – das Design
und die idealen Bewegungsmöglich-
Vollautomatische Wafer-Inspektionsstation
Axiosprint.
Bei der Wafer-Inspektion sind hohe
Durchsatzgeschwindigkeit sowie Sicherheit bei der Fehlererkennung und
-klassierung gefragt. All das bietet die
vollautomatische Wafer-Inspektionsstation Axiosprint auf hohem technischen Niveau, ohne den Operator von seinen Aufgaben abzulenken.
Axiosprint kann in Reinräumen der
Klasse 10 und als SMIF-Version eingesetzt werden. Es bietet ein Frontlade-2Kassettensystem, Vakuumgreifer, optisch kontrollierte kontakt- und damit
kontaminationsfreie Zentrierung. Eine
Besonderheit liegt darin, auch die
Rückseite von 150- und 200-mmWafern gekippt zu präsentieren. Hinzu
kommt der extrem hohe Durchsatz von
mehr als 400 Wafern pro Stunde.
Axiosprint bietet alles, was von einer
hochmodernen Inspektionsstation für
Wafer erwartet wird. Es ist dem Motto
der Halbleiterindustrie entsprechend
schneller, flexibler und kleiner.
Operationsmikroskop OPMI® Neuro am Deckenstativ NC 4.
griff ist das OPMI® Neuro einsatzfähig
oder wieder in Park- und Ruheposition
gebracht. Ein weiterer Vorteil des
Deckenstativs NC 4 mit OPMI® Neuro
ist die perfekte Integration in bildgestützte Systeme für die Mikroskopnavigation. Bei allen führenden Herstellern von chirurgischen Navigationssystemen hat sich das OPMI® Neuro
am Bodenstativ NC 4 bereits als das
System der Wahl etabliert.
Das Dentalmikroskop OPMI® pico ermöglicht dem Zahnarzt innovative
Diagnose- und Behandlungskonzepte,
z. B. Microdentistry, die Einbeziehung
mikroskopischer Untersuchungsmethoden und mikrochirurgischer Techniken. Mit der im Mikroskopkörper integrierten Videokamera wird das
Diagnosebild im Mund des Patienten
aufgenommen und auf den Monitor
übertragen. Das macht nicht nur die
keiten des OPMI® pico sind ganz auf
Ergonomie eingestellt. Für die optimale
Integration in die Zahnarztpraxis kann
ein Wand-, Decken- oder Bodenstativ
S100 eingesetzt werden.
Dentalmikroskop OPMI® pico.
41
Produktreport
Das Operationsmikroskop OPMI®
VARIO für die Plastische und Rekonstruktive Chirurgie, die Hand- und
Unfallchirurgie sowie die Mund-KieferGesichtschirurgie verfügt über Varioskop-Optik, mit der sich der Arbeitsabstand an die jeweilige OP-Situation
ohne Positionsänderung des Mikroskops und ohne Optikwechsel anpassen lässt. Dazu kommt das schnelle, sichere Positionieren des OPMI®
VARIO über eine große Distanz in hori-
Spektralsensorik
Optronik-Systeme
Fotoobjektive
ZodiaC heißt das Zeiss Optical Dissolution In-situ Analysis and Control
System für die Bestimmung von Freisetzungsraten in der pharmazeutischen Industrie – ohne jegliche extraktive Probenentnahme und Filterung.
Damit kann schneller und genauer
gemessen werden, in welchem zeitlichen Verlauf der interessierende
Wirkstoff eines Medikamentes gelöst
wird. Basis des Gerätes ist ein Diodenarray-Spektrometer der MCS 500
Serie, das über einen 8fach-Multiplexer
der Firma DICON durch Glasfasern mit
Eintauchsonden der Firma Hellma verbunden ist. Die In-situ-Analyse unter
Einsatz von fasergekoppelten Sonden
vermeidet die Probleme, die man von
extraktiven Systemen kennt. Dazu
gehören das Verstopfen von Schläuchen und Filtern, die Adsorption und
Ausfällung auf Filtern und in TeflonSchläuchen, die zu niedrigeren Konzentrationen und damit falschen Er-
Das Wärmebildgerät HDIR (High Definition Infrared) für die detaillierte
Beobachtung, korrekte Lagebeurteilung und präzise Erfassung ziviler wie
militärischer Ziele hat eine bisher unerreichte Reichweite und Auflösung.
HDIR bietet den HDTV-Standard mit
Format 9:16, wodurch ein um 33 %
breiteres horizontales Sehfeld gegenüber dem üblichen CCIR-Standard erreicht wird. Das erzeugte Bild hat 1152
Das Vario-Sonnar® T* 3,5-5,6/35-70
Objektiv ist ein kompaktes und leichtes Standardzoom-Objektiv für die
Contax® G 2 Messsucherkamera. Es ist das
weltweit erste Wechsel-Objektiv mit
stufenlos einstellbarer Brennweite für eine
Messsucherkamera. Der
Messsucher der
Contax® G 2
Kamera passt
automatisch seinen Bildausschnitt
stufenlos der
Zoom-EinstelVario-Sonnar® T*
lung des Vario3,5-5,6/35-70 Objektiv
®
für Contax® G 2.
Sonnar T* 3,55,6/35-70 an. Mit
Brennweiten von 35 mm bis 70 mm erschließt das Objektiv eine Vielzahl von
Anwendungsmöglichkeiten – von der
Weitwinkelbrennweite 35 mm über die
Standardbrennweite 50 mm für realitätsnahe Aufnahmen bis zur leichten
Telebrennweite von 70 mm, die es erlaubt, etwas größere Distanzen zum
Objekt – unter Beibehaltung der natürlichen Perspektive – zu überbrücken.
Mit diesen Eigenschaften ist das VarioSonnar® T* 3,5-5,6/35-70 Objektiv im
Rahmen des Contax® G Systems insbesondere für die Reisefotografie das
Objektiv der Wahl. Auflagenstarke
Fotozeitschriften in Deutschland und
USA bescheinigen dem Vario-Sonnar®
T* 3,5-5,6/35-70 Objektiv exzellente
Abbildungseigenschaften.
Operationsmikroskop OPMI® VARIO
als Doppelmikroskop.
zontaler, in XY-Richtung. Die Hochleistungslichtquelle Superlux 180 mit
180-W-Xenonbeleuchtung bietet die
besonders helle, kontrastreiche Beleuchtung mit Tageslichtcharakter. Bei
einem eventuellen Ausfall der Mikroskopbeleuchtung während eines Eingriffes lässt sich mit einem Handgriff
die 180-W-Xenonersatzlampe im
Schnellwechsler einschwenken. Die
Spotbeleuchtung mit einem extrem
kleinen Spotdurchmesser von 13 mm
fokussiert das Licht dahin, wo es nötig
ist. In der Plastischen und Rekonstruktiven Chirurgie operieren häufig
zwei Operateure in 180°-Position. Mit
der symmetrischen Stereobrücke wird
OPMI® VARIO zum perfekten Doppelmikroskop. Spezielles Zubehör für
Dokumentation und Mitbeobachtung
erweitert die Einsatzmöglichkeiten. Mit
den Boden- und Deckenstativen S8 stehen innovative und flexible Trägersysteme mit zahlreichen, individuell
einstellbaren Memory-Funktionen und
mit perfekten Bewegungsmöglichkeiten zur Verfügung.
Wärmebildgerät HDIR und ein damit
aufgenommenes Infrarot-Bild.
Zeiss Optical Dissolution In-situ Analysis and
Control System ZodiaC.
gebnissen führen können. Die zeitaufwendige Kalibrierung des Durchflusses
und der Pumpen wird durch den
Einsatz der Sonden völlig umgangen.
Ursprünglich bestimmt für Produkte
mit Auflösungsprofilen von 24 bis 48
Stunden kann das System auch für
Pharmazeutika verwendet werden, die
in kürzerer Zeit ihre Wirkstoffe freisetzen. Die Stabilität und Genauigkeit der
Messungen sind dadurch gewährleistet, dass Blank und Standard während
eines jeden Zyklus bestimmt werden.
Durch den kurzen zeitlichen Messabstand von kleiner als eine Minute
können auch sich schnell auflösende
Produkte überwacht werden.
Zeilen zu je 1920 Pixel. HDIR ist als
eigenständiges Wärmebildgerät einsetzbar. Es kann aber auch auf Multisensorplattformen integriert werden.
Eine Erweiterung um einen Tracker zur
automatischen Zielverfolgung, um
Laser-Entfernungsmessgeräte und Laser-Zielbeleuchtung ist jederzeit möglich. Zusammen mit einem Bildverarbeitungssystem entsteht ein „intelligenter“ Sensor für die automatische
Rundumsuche und Identifizierung von
Objekten.
Der erste DV-Camcorder mit integriertem Schnittcomputer von SONY ist
mit einem Zeiss Objektiv ausgerüstet.
Das Objektiv Vario-Sonnar® mit optischem 10x-Zoom (40x-Zoom digital)
arbeitet präzise im Brennweitenbereich von 48 bis 480 mm (10x-Zoom),
wobei das Anti-Verwacklungssystem Super Steady Shot ruhige
Aufnahmen auch bei
großen Brennweiten ermöglicht.
Die Scharfstellung
erfolgt entweder
automatisch
(Autofocus) oder
über den manuellen Einstellring
am Objektiv.
SONY DV-Camcorder DCR-TRV20
mit Vario-Sonnar®.
42
Produktreport
Der Cine Lens Adapter CLA 35 HD ist
das erste Produkt der Kooperation
zwischen Angénieux, Frankreich, Hersteller von Zoom-Objektiven für Filmund Fernsehkameras, und Carl Zeiss,
Lieferant von Objektiven für die Filmbranche. Die neue Optik ermöglicht
es, 35-mm-Objektive mit PL-Anschluss
von Filmkameras an hochauflösenden („High Definition“) elektronischen
2/3”-Digital-Kameras zu verwenden.
Der CLA 35 HD basiert auf einer sehr
aufwendigen optischen Konstruktion,
die beste Abbildungs- und chromatische Eigenschaften mit den neuen
ULTRA PRIME Objektiven, die Zeiss für
Arriflex 35 mm Filmkameras liefert,
gewährleistet. Im Cine Lens Adapter
CLA 35 HD ist ein Format-Konverter integriert, der das volle Bild des 35-mmFormats verlustfrei auf den 2/3”-Bildempfänger-Chip der elektronischen
Kamera abbildet. Dabei bleibt der
Bildwinkel des Objektivs exakt erhalten, die Lichtstärke wird sogar um
mehr als eine Blendenstufe angehoben, die Modulations-Transfer-Werte
(MTF) werden ebenfalls erhöht. Als
Kamera kommt jede elektronische
2/3”-Kamera mit Standard-Bajonett in
Betracht, vorzugsweise die neuen,
hochauflösenden Progressive-scanning-Kameras („24p“). Der CLA 35 HD
wird weltweit von Angénieux ver-
Ferngläser /
Zielfernrohre
Die Ferngläser Victory 8 x 40 B T* und
10 x 40 B T* bieten als erste dieser
Leistungsklasse Abbe-König-Prismen
und vierlinsige Objektive vom Typ Superachromat und damit überragende
Abbildungsqualität sowie optimale
Dämmerungsleistung zu einem attraktiven Preis. Sie sind kürzer, leichter und
haben eine hohe Lichtdurchlässigkeit.
Dies wurde möglich durch eine enge
Zusammenarbeit von Glasforschern bei
SCHOTT GLAS, Mainz und Optikentwicklern von Carl Zeiss. Die neuen
arsen- und bleifreien
Zielfernrohr
Varipoint® 1,5 - 6 x 42 T*
auf einer
Blaser R93.
Ferngläser Victory 8 x 40 B T* (rechts)
und Victory 8 x 56 B T*.
Der Cine Lens Adapter CLA 35 HD
mit ULTRA PRIME Objektiv und
elektronischer Kamera.
Das Victory 8 x 56 B T* ist geeignet für
die Beobachtung in tiefer Morgenoder Abenddämmerung. Der Klassiker
für Jäger, Forstleute und Zoologen wird
nun mit modernster Hochleistungsoptik und einer unübertroffenen Sehfeldgröße von 132 m auf 1000 m angeboten.
Das Flaggschiff des neuen Zeiss
Fernglasprogramms ist das Victory
10 x 56 B T* mit rund 17 % weniger
Gewicht und dabei noch 10 % kürzerer Baulänge als das Vorgängermodell.
Es bleibt ein Fernglas der Superlative
hinsichtlich Dämmerungsleistung, Bildgüte und Detailerkennbarkeit.
Glasarten haben die optischen Eigenschaften, die für das optische System
AOS (Advanced Optics System) mit
höchster Abbildungsqualität bei deutlich geringerem Gewicht notwendig
sind. Zur einzigartigen Optik der Victory Ferngläser wurde eine ebenbürtige
Mechanik geschaffen.
Das Victory 8 x 40 B T* ist ein kompaktes, 710 g leichtes Allroundglas, das
hervorragend für Reisen, Fotosafaris,
Wandern und Sportveranstaltungen
geeignet ist. Es bietet auch dem Brillenträger ein extrem großes Sehfeld von
135 m auf 1000 m.
Das Victory 10 x 40 B T* mit 10facher Vergrößerung ist mit einem Gewicht von 730 g ideal für die Beobachtung der Tierwelt in freier Natur, für
Feldornithologen oder Birdwatcher. Es
lässt auch feinste Details und subtilste
Farbnuancen erkennen. Mit 10facher
Vergrößerung kann man die Natur
hautnah erleben, ohne sie zu stören.
Das Varipoint® VM/V 1,5 6 x 42 T* ist ein universelles
Rotpunktzielfernrohr für den Tag- und
Dämmerungsansitz, für die Pirsch und
die gelegentliche Drückjagd. Es wird
mit zwei Absehenvarianten angeboten: Die Leuchtintensität des roten
Punktes kann von sehr hell bis sehr
schwach eingestellt werden – ohne
Überstrahlung. Die zweite Variante bietet eine Kombination von Rotpunkt
mit Balkenabsehen, wobei der Punkt in
der zweiten und die horizontalen
Balken in der ersten Bildebene liegen.
Während die Größe des Punktes über
den gesamten Vergrößerungsbereich
konstant bleibt, werden die beiden
horizontalen Balken und deren Abstand mitvergrößert.
Augenoptik
Gradal® Individual heißt die Neuentwicklung von Carl Zeiss, die Gleitsichtgläser nicht nur für jede Wirkung optimiert, sondern auch individuelle
Kundendaten berücksichtigt. Die vom
Augenoptiker angegebenen Kundendaten Pupillendistanz, Hornhautscheitelabstand, Fassungsvorneigung, Fassungsmaße und Abstand Nähe gehen
in die individuelle Berechnung der Freiformfläche ein. Möglich wurde dies
durch eine völlig neue Technologie in
Zusammenarbeit mit der Firma Schneider, Steffenberg. Durch die ausgeklügelte Verteilung von Freiformfläche
und Rezeptfläche werden auf den einzelnen Brillenträger abgestimmte, optimale optische und kosmetische Eigenschaften erreicht. Das Ergebnis des
neuen Designs ist in Extremfällen eine
Verdoppelung der nutzbaren Sehbereiche. Neu ist auch die flächige Messung
des Gleitsichtglases mit Wellenfrontsensor-Technik. Bei dieser genauen Beurteilung ist die Gebrauchssituation für
den Brillenträger, also die Position der
Brillengläser vor den Augen, als Kriterium maßgebend.
Gleitsichtglas Gradal® Individual.
Mit vier neuen Modellen umfasst die
Brillenkollektion Zeiss. High End Eyewear. nunmehr 30 Modelle. In verschiedenen Farbvarianten und Formen
bietet sie Mann und Frau ein typgerechtes, hochwertiges Accessoire.
Brillenfassungen Zeiss. High End Eyewear. Modell 1315 (links) und 1314 (rechts).
43
Faszination im Detail
eingefangen mit hochauflösenden Fotoobjektiven von Carl Zeiss

Was gibt`s Neues, Herr Galileo?

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